TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN

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1 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Martín Llamas Nistal (Editor) ISBN:

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3 INTRODUCCIÓN La acción de coordinación del CYTED 508AC0341 SOLITE "SOftwareLIbre en TEleformación) tiene como objetivo facilitar la cooperación en software libre de teleformación dentro de Iberoamérica, yendo más allá de la simple utilización como meros usarios, y centrándonos en la cooperación como investigadores. La presente monografía es una contribución de SOLITE a la comunidad iberoamericana mostrando en estos 8 capítulos las principales tecnologías en teleformación, centrándose en aprendizaje móvil, objetos de aprendizaje, TV interactiva, sistemas adaptativos, lenguajes de modelado educativo, y una visión global de las nuevas tecnologías en teleformación. Martín Llamas Nistal. Universidad de Vigo, España. Editor de esta Monografía y Coordinador de SOLITE (Acción de Coordinación CYTED 508AC0341)

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5 INDICE Capítulo 1 Mobile Learning (Gustavo Ramírez González, Mario Muñoz Organero, Carlos Delgado Kloos) Introducción - Conceptos Fundamentales Experiencias previas respecto al aprendizaje Móvil y Ubicuo Modelo de Interacción Escenarios de aplicación de Internet de Objetos Conclusiones Bibliografía 34 Capítulo 2 TV Interativa, Hipervídeo e Educação a Distância: a interação como elemento dinamizador dos processos de ensino-aprendizagem (Cláudio Afonso Baron Tiellet, Teresa Chambel, Eliseo Reategui, José Valdeni de Lima) Introdução A TVI e Suas Potencialidades na EAD Hipervídeo e Aspectos Cognitivos HVet Avaliação do Hipervídeo Resultados Conclusões Recomendações para Trabalho Futuro Agradecimentos Referências Bibliográficas 78 Capítulo 3 Localizador de Objetos de Aprendizaje Distribuidos (Rodrigo Saavedra, Diego Vallespir, Regina Motz) Introducción Federaciones de ROA Simple Query Interface Federaciones ROA Relevantes Conclusiones Propuesta del Federador Implementacion Que hay además de la localización OAs? Bibliografía 92 Capítulo 4 Cenários de Aplicação da Bolsa de Objectos de Aprendizagem: Os Casos BOA- GPI e BOA-RAM (Alberto Rodrigues da Silva, Patrícia Dinis) Introdução 94

6 4.2 O Sistema BOA Caso de Estudo BOA-GPI Caso de Estudo BOA-RAM Discussão Conclusão Agradecimentos Referências 108 Capítulo 5 Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Educación (Joaquín Cubillo Arribas, Sergio Martín Gutiérrez, Gabriel Díaz Orueta, Manuel A. Castro Gil) Introducción Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Educación y Cambios en las Teorías Educativas Tecnologías. Descripción y Aplicaciones Conclusiones y Tendencias de Futuro Bibliografía 137 Capítulo 6 Sistemas de Tele-educación Adaptativos (Sergio Cabrero Barros, Xabiel García Pañeda, David Melendi Palacio, Roberto García, Jonathan Perrinet, Victor García) Introducción Métodos y técnicas de adaptación El modelo del usuario Estándares en los sistemas adaptativos Ejemplos de Sistemas Adaptativos de Hipertexto Conclusiones Bibliografía 153 Capítulo 7 Framework Técnico y Aplicaciones (Jaime Sánchez) Alternativas De Tecnologías Ubicuas Alternativas De Tecnologías Ubicuas Descripción del Modelo de Desarrollo de Aplicaciones Móviles Arquitectura del Sistema Resultante Aplicaciones y mejores prácticas en m-learning Impacto del uso de los dispositivos móviles en educación Conclusiones Bibliografía 176 Capítulo 8 Lenguajes de Modelado Educativo (Manuel Caeiro Rodríguez, Martín Llamas Nistal, Luis Anido Rifón) Introducción Presentación de EMLs 186

7 8.3 Estudio de EMLs Resumen Conclusiones Bibliografía 234

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9 MOBILE LEARNING Capítulo 1 Mobile Learning Gustavo Ramírez González a, Mario Muñoz Organero b, Carlos Delgado Kloos b a Departamento de Ingeniería Telemática. Universidade Del Cauca, Colombia b Departamento de Ingeniería Telemática. Universidade Carlos III de Madrid, España Resumen:El problema central del E-Learning siempre ha sido preguntarse si las tecnologías electrónicas brindan soporte a los procesos de enseñanza aprendizaje, en qué medida y cuál es la mejor forma para su uso o introducción. Igualmente esta pregunta va de la mano de sobre la inquietud, respecto a si el uso de esta tecnología es agradable a los actores involucrados en este proceso, tal como los estudiantes y profesores. Estas preguntas se instancian de igual manera sobre el M-Learning. El presente capítulo esta dividido inicialmente en conceptos base del área de aprendizaje móvil,posteriormente se tiene disponible un conjunto de experiencias previas respecto al aprendizaje Móvil y Ubicuo, igualmente se realiza una propuesta de modelo de interacción y se propone un conjunto de escenarios de aplicación orientado hacía internet de Objetos. 1.1 Introducción - Conceptos Fundamentales TEL - Technology Enhanced Learning Tecnología para la mejora de la educación o Technology Enhanced Learning (TEL) es el concepto para abarcar cualquier actividad de aprendizaje soportada con tecnología. Inicialmente se asociaba sólo al E-Learning pero el término TEL se enfoca en el soporte tecnológico y es más amplio dado que va más allá de la tecnología web, incluyendo aspectos de movilidad, personalización e informalidad del aprendizaje. Igualmente este concepto toma el nombre en especial de Tecnología Educativa (Learning Technology), enfatizando en las plataformas y medios de soporte a nuevas actividades no tradicionales. Este trabajo pretende 7

10 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN ubicarse en esta área dado el carácter de las tecnologías y conceptos sobre los que se soporta, teniendo como punto de partida el aprendizaje móvil (Mobile Learning) y aprendizaje ubicuo (Ubiquitous Learning) Aprendizaje Móvil - Mobile Learning Se concibe el aprendizaje móvil (también mobile learning, m-learning), como el uso de dispositivos y tecnología móvil en educación. Los móviles son un elemento tecnológico 1 a 1, es decir un móvil un usuario, mientras los ordenadores son 1 a 10. Diferentes autores han tratado de conceptualizarlo (Breuer et al al., 2008, Sharples, 2000, Parsons et al al., 2006, Denk et al al., 2007, Syvanen et al al., 2005, Uden, 2007, Kurti, 2008, Sharples et al al., 2007) pero en general se pueden determinan como características del m-learning: Los estudiantes están en constante movimiento. Aún en un mismo lugar de aprendizaje fijo como la escuela, los estudiantes se mueven entre salones y espacios de aprendizaje. Se requiere como parte de mezcla de actividades. En (Naismith et al al., 2004)se muestra una clasificación de las tecnologías móviles (figura 7.1). En esta clasificación se puede ver los dispositivos más portabla y movibles en contraposición a los más compartibles. Basados en esta división de cuadrantes tenemos: En los dispositivos del primer cuadrante están localizados los dispositivos que más se asocian al concepto de móvil y de tecnología personal. Inicialmente el autor plantea como dispositivos los teléfonos móviles, los asistentes personales PDAs (Schreurs, 2008a, Bradley et al al., 2008, Chiang and Kuo, 2005, McAlister and Xie, 2005, Sampson and Zervas, 2008, Fukuda, 1998, Kim et al al., 2007, Skalsky and Pastel, 2004, Wilson et al al., 2002, Hurtado and Guerrero, 2009, Sampson et al al., 2007, Rebenich and Gravell, 2008, Hoganson and Lebron, 2007, Ostler, 2002, Su and Hsieh, 2009, Mifsud and Mørch, 2007, Bischoff, 2007, Hoganson, 2006), las consolas de juegos personales (Shirali-Shahreza, 2008), las variantes de ordenadores en Tablats (Kosheleva et al al., 2006, Li et al al., 2009, Lin et al al., 2008, Scheckelhoff, 2007, Tront, 2007) y portátiles. Adicionalmente teniendo en cuenta los nuevos dispositivos disponibles se puede adicionar a este cuadrante los lectores de libros electrónicos (e-reader) (Gibson and Ruotolo, 2003, Mazza, 2008, Terry, 2001, Wilson, 2003), los portátiles ultraligeros (netbooks (Cramer et al al., 2009)) o de bajo coste para niños (One Laptop Per Child Project, 2010)) y dispositivos de navegación tipo Ipad (Ipad, 2010). En el segundo cuadrante se encuentran los más estáticos y personales como los sistemas de respuesta interactiva de clases, en el mismo sentido están los ARS Audience Response System (Organero and Kloos, 2006) incluido los clickers (Pelton et al al., 2009). En general se consideran estáticos en la medida que solo pueden ser usados en clase (en el caso de dispositivos específicos) y son de usuario individual, aunque puedan ser soportados en dispositivos del primer cuadrante. En el cuadrante 3 están los dispositivos que pueden ser usados de experiencia educativa pero no son movibles como los kioskos y de manera adicional las pantallas interactivas. En el cuarto cuadrante están los dispositivos de alto valor educativo pero no movibles como los sistemas de videoconferencia tradicionales y las pizarras interactivas (Ambikairajah et al al., 2007) y sistemas de laboratorio fijos. 8

11 MOBILE LEARNING Figura7.1: Clasificación de tecnologías móviles. Adaptado y ampliado de (Naismith et al al., 2004). Este trabajo parte del espacio conceptual y experimental del aprendizaje móvil para la unión de este con la computación ubicua creando el ubiquitous learning. Aunque es amplia la variedad de dispositivos y opciones que existen actualmente para el desarrollo de aprendizaje móvil, se seleccionara sólo una parte de estos dispositivos centrándose en su aplicación en escenarios reales Aprendizaje Ubicuo - Ubiquitous Learning La evolución de los dispositivos móviles y las redes móviles posibilito el aprendizaje móvil, pero los avances en computación ubicua permitieron abrir espacio para su evolución en aprendizaje ubicuo. Sin embargo la frontera está dada por el soporte tecnológico, como se muestra en la figura 7.2 (a partir propuesto en (Hwang, 2006)) sobre las dimensiones del aprendizaje ubicuo (adaptándolo a su vez de (Lyytinen and Yoo, 2002)), se puede ver que la diferencia más relevante esta en cuanto al nivel de empotramiento de los objetos y el entorno que se usa para aprender. Adicionalmente la tabla 7.1 sugiere una comparación entre aprendizaje móvil y aprendizaje ubicuo. Como características del aprendizaje ubicuo se tienen: Un entorno de aprendizaje ubicuo es contextual. Es decir que la posición del estudiante y el entorno en que se encuentra influyen en las posibles actividades de aprendizaje. Provee personalización, según el usuario y la localización. Permite aprendizaje en cualquier momento y en cualquier lugar, esto significa que la dimensión de movilidad no afecta la actividad. Es adaptativo en cuanto a terminal, permitiendo o interoperando con múltiples opciones. 9

12 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Figura7.2: Comparación de entornos de aprendizaje. Adaptado de (Hwang, 2006). Aprendizaje Móvil El sistema reconoce la posición del usuario al acceder a información en bases de datos. El usuario accede al sistema gracias a redes inalámbricas. El registro de actividad de usuario se hace basado en el uso de herramientas en línea. El sistema provee soporte basado en el perfil del usuario almacenado en previamente en bases de datos. El sistema provee aprendizaje en cualquier parte y cualquier lugar pero dependiendo de redes inalámbricas. Aprendizaje Ubicuo El sistema entiende la posición de usuario por censar el entorno real. El sistema activamente provee servicios personalizados basados en contexto. El registro de actividad del usuario se hace basado en herramientas que relacionan el entorno específico. El sistema provee personalización basado en contexto que puede cambiar. El sistema provee aprendizaje en cualquier momento y cualquier lugar aun en movimiento, cambiando de redes o teniendo autonomía de procesamiento según el contexto y aplicación. Tabla7.1: Comparación entre aprendizaje móvil y ubicuo. Adaptado de (Hwang, 2006). RFID es la tecnología de más impacto en este momento en cuanto a habilitación de computación ubicua (Ciaran O, *Driscoll and Daniel MacCormac and Mark Deegan and Fred Mtenzi and Brendan O, *Shea, 2009, Weinstein, 2005, Cole et al al., 2003). Inicialmente ha sido usado para resolver problemas logísticos específicos (Fleisch and Dierkes, 2003, Kelepouris et al al., 2007, Southward, 2006, Roduner and Floerkemeier, 2006, Roduner and Langheinrich, 2007, Patil et al al., 2005, Kim et al al., 2005, Chen et al al., 2005b, Redemske 10

13 MOBILE LEARNING and Fletcher, 2005, Chen et al al., 2005a, Barber and Tsibertzopoulos, 2005, Park et al al., 2006, Gao et al al., 2004, Lee and Chung, 2006, Tan, 2008, Lee et al al., 2004) en manejo de material e inventario para la cadena de su ministro (Lee and Park, 2008, Bernardi et al al., 2007, Alexander et al al., 2002) y el sector del venta al por menor (retail) (Krohn et al al., 2005). Adicionalmente hay otros rangos de aplicación de las tecnologías en múltiples sectores (RFID Journal, 2009) como control de acceso (Liu and Yang, 2008, Zhou and Huang, 2007), seguimiento de equipaje (Ting Zhang, Yuanxin Ouyang, 2008, DeVries, 2008), pago electrónico, seguridad (Evdokimov and Günther, 2007, Kriplean et al al., 2007), tra za bi li dad de animales, sistemas de librería (Butters, 2007, Youm et al al., 2007, Ishikawa et Al Al., 2003, Yu, 2007) y otros sectores de aplicación (Want, 2007, Nath et al al., 2006). Igualmente a estos múltiples sectores hay diversas experiencias motivadas por el día a día que son evaluadas más adelante. 1.2 Experiencias previas respecto al aprendizaje Móvil y Ubicuo Clasificación de aplicaciones El uso de tecnología aplicada a procesos educativos encierra no solo el aspecto de manejo de la tecnología sino el buen uso de herramientas de la pedagogía (Roschelle, 2003) y la didáctica para potenciar la herramientas y disminuir costos asociados al momento de las experiencias piloto (Dyson et al al., 2009). En (Patten et al al., 2006) se presenta un resumen funcional para categorizar las aplicaciones soportadas en dispositivos móviles proponiendo como división: Aplicaciones de administración. Aplicaciones de referencia. Aplicaciones interactivas. Aplicaciones de micromundo. Aplicaciones colaborativas. Aplicaciones de localización. Aplicaciones de recolección de datos Aplicaciones de administración Son aquellas de soporte a la gestión académica tanto como apoyo tanto a los administradores, profesores como a los estudiantes a manera de asistentes personales y organizadores. En general replican muchas otras plataformas ya disponibles en web. No está soportado en algún referente pedagógico en especial. Entre estas se tienen aplicaciones como: Calendario y organizadores: Manejo de horarios y lugares (Corlett et al al., 2004, No Sleep Project, 2010). Contactos: Tipo groupware, notificadores de eventos y soporte a reuniones (Zurita and Baloian, 2005). En (Chavira et al al., 2007, Dı, *az et al al., 2009, Nava et al al., 2008) se propone un escenario de conferencias con RFID y una posible aplicación de llamado de material educativo en pantalla. Control de asistencia y servicios. Alternativas de control de acceso a estudiantes y servicios genéricos (Chavira et al al., 2008, Martì n et al al., 2008, Ting-Kuo and Chung-Huang, 2008, Martin et al al., 2007) Manejo de Notas: Para soporte al profesor. 11

14 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Aplicaciones de referencia Son aquellas para soporte de alguna actividad puntual de la cual se hace necesario consultar información ya sea en línea o de manera desconectada. Como soporte pedagógico suele estas asociada a metodologías instruccionales, aunque es general es cuestionado (Smørdal and Gregory, 2003) si sólo se limita a esta entrega, dado que no explota los beneficios de movilidad y tiempo. Entre ellas tenemos: Diccionarios (Ogata et al al., 2010) Procesadores de palabras, asistentes.(abowd, 1999, Farooq et al al., 2002, Brown et al al., 2006, Lehner and Nösekabel, 2002, Abowd et al al., 1999). Libros electrónicos (e-books) y entrega de materiales educativos (Parsons et al al., 2006, Huang et al al., 2010, Chang and Sheu, 2002, Motiwalla, 2007). Acceso a bibliotecas (Santos et al al., 2008, Goh and Liew, 2009) Aplicaciones interactivas En esta clasificación interesa la actividad del estudiante más que la entrega de información. Entre las metodologías pedagógicas más aplicadas están los referentes instruccionales y conductista. Se basa en el principio de tener una asociación entre un estimulo y una respuesta en un contexto determinado. Entre ellas tenemos: Animaciones, juegos, multimedia, simulaciones: entrega de elementos multimedia que se pueden ejecutar el local o que pueden intercambiar información en línea (BBC Bitesize Mobile Project, 2010, Brock and Smith, 2007, Sølvberg et al al., 2007, Santos et al al., 2008, Motiwalla, 2007, Moher et al al., 2005, Hwang et al al., 2009, Sá and Carriço, 2006, Lalos et al al., 2009, Kurkovsky, 2009). Aplicaciones grafícadoras (Schreurs, 2008b). Sistemas de respuesta interactiva: entrega o recepción de información. Siendo muy útil el uso de SMS (Jones and Marsden, 2004, Petrova and Sutedjo, 2004, Jr. and Marshall, 2007, Moustakas, 2009, Bollen et al al., 2004, Ardito et al al., 2007, Druin et al al., 2009, Sánchez and Fitzgibbon, 2004, Breuer et al al., 2007, Stone et al al., 2002, Tucker and Winchester, 2009, Parsons et al al., 2006, Sharples et al al., 2002, Looi et al al., 2009, Wang and Ryu, 2009, Boukas et al al., 2009, Fetaji and Fetaji, 2009, Ogata et al al., 2007), algunos con canales de adicionales como televisión interactiva (Fallahkhair et al al., 2005), áreas especificas como el aprendizaje de idiomas (Ogata et al al., 2010, Comas-quinn et al al., 2009, Song, 2008, Ng and Nicholas, 2009, Yin et al al., 2005, Fallahkhair et al al., 2005), integrando algunas veces sensores adicionales para reconocimiento de voz (Ogata et al al., 2006) o en múltiples campos con hardware especializado (Sun et al al., 2006) Aplicaciones de micromundo Son aquellas aplicaciones que permiten generar un mundo o escena para conducir al estudiante a experimentar (Horton and Wiegert, 2002, Jonassen, 1995). Sin embargo hay ciertas restricciones por las características y limitaciones (Shudong and Higgins, 2005, Sá and Carriço, 2008, Hong et al al., 2005, Slotta et al al., 2001, Danesh et al al., 2001, Zurita et al al., 2008b, Waycott and Kukulska-Hulme, 2003, Sánchez and Salinas, 2008, Churchill and Hedberg, 2008) de los móviles en cuanto a pantalla y se están usando como dispositivo para algunas propuestas las consolas de juegos portátiles. Como principio pedagógico esta cercano a la aproximación del construccionismo, como alternativa en la que se va llegando paso a paso a algo, que en general es posible de mostrar a los demás. 12

15 MOBILE LEARNING Aplicaciones colaborativas Están basadas en principios colaborativos, los cuales parten del principio que el aprendizaje es inherentemente una actividad social y conversacional como lo propone respectivamente vygotsky (Vygotsky, 1978) y Pask (Pask, Gordon, 1980) en los que los estudiantes realizan actividades con propósitos comunes en las que pueden compartir conocimiento. Estas aplicaciones comparten elementos de las demás categorías. Algunas de sus manifestaciones son por ejemplo: Entornos Colaborativos (Slotta et al al., 2001, Danesh et al al., 2001, Sánchez and Fitzgibbon, 2004, Sapateiro et al al., 2009, Juretic et al al., 2009, Baloian and Zurita, 2009, Zurita et al al., 2008c, Zurita et al al., 2008a, Zurita et al al., 2007, Ogata and Yano, 2003). Juegos co- presenciales (Wang et al al., 2007, Zurita and Nussbaum, 2004) Aplicaciones de localización Estas aplicaciones dependen de contextualizar al estudiante en un entorno determinado para la ejecución de un conjunto de actividades previstas. Muchas de estas en relación con la recolección de datos según posición determinada por sensores y sistemas de posicionamiento. En cuanto a referentes pedagógicos, están las aproximaciones conductista (propuesto por Skinner y Pavlov), construccionista (propuesto por Piaget, Bruner, Papert) y contextual, también conocido como situacional (propuesto por Lave y Brown (Brown et al al., 1989, Lave and Wenger, 1991)). Algunas aplicaciones se soportan en el uso de realidad aumentada para generación de mundos a explorar, como clasificación podemos indicar: Guias y actividades en museos. En algunos casos haciendo uso de los elementos multimedia que disponen los móviles y las PDA. Algunos otros hacen uso de lectores RFID con PDAs (Hsi and Fait, 2005, Fleck et al al., 2002b, Mäntyjärvi et al al., 2006, Oppermann, R. and Specht, M., 1999, Ghiani et al al., 2009, Takrouri et al al., 2008, Micha and Economou, 2005, Wakkary and Hatala, 2007, Graziola et al al., 2005, Bay et al al., 2008, Ciavarella, C. and Paterno, F., 2003, Bruns et al al., 2008, Fleck et al al., 2002a, Hsi, 2004, Ceipidor et al al., 2009, Gallud et al al., 2007, Damala et al al., 2008, Bruns et al al., 2007, Raptis et al al., 2005, Satoh, 2008, Abowd et al al., 1997, Yatani et al al., 2004, Kusunoki et al al., 2005, Chou et al al., 2004, Vavoula et al al., 2006). Guías y actividades en entornos específicos: como puede ser la ciudad (Barbosa et al al., 2007), los zoológicos (Perry et al al., 2008, Suzuki et al al., 2009) o la ciudad y el campo (Rogers et al al., 2004, Souza Silva, 2009, Kurti et al al., 2008, Arrigo et al al., 2007) Entornos Aumentados (Cater et al al., 2007, Spasojevic and Kindberg, 2001, Collins et al al., 2008, Ciavarella and Paternò, 2004, Miyashita et al al., 2008, Choudary et al al., 2009, Henrysson et al al., 2005, Randell et al al., 2003, Cole and Stanton, 2003a, Chittaro and Burigat, 2005, Cole and Stanton, 2003b, Souza Silva, 2009, Schrier, 2006, Klopfer et al al., 2005) Aplicaciones de recolección de datos Para estas aplicaciones interesa usar las capacidades de captura y almacenamiento de los dispositivos móviles en un espacio determinado. Este rango de aplicaciones son las que realmente muestran las capacidades y oportunidades de la tecnología móvil, ya que dichos escenarios sin este soporte tecnológico no serian viables. Como soporte pedagógico se encuentra se encuentran aproximaciones contextuales, reflexivas y construccionistas. Dentro de esta tenemos: 13

16 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Usos científicos: Se basa en la colección de datos científicos para incentivar a los estudiantes a aprender más sobre su contexto almacenando información y analizándola posteriormente (Cortez et al al., 2004, Fraser et al al., 2005). Usos reflectivos: Son aplicaciones que permiten enlazar las aplicaciones administrativas y referenciales expandiendo las opciones de agregar información según cada actividad desarrollada y el lugar en que se encuentra. Una vez almacenado permite los procesos de realimentación y reflexión. Igualmente se pueden dar procesos colaborativos entre estudiantes en las diversas etapas de trabajo. (Majumder and Dhar, 2010, Fraser et al al., 2005, Brown et al al., 1989, Brock and Smith, 2007, Uzunboylu et al al., 2009, Costabile et al al., 2008, RAMBLE Project (Remote Authoring of Mobile Blogs for Learning Environments), 2010). Usos multimedia: Se usan las capacidades multimedia de los dispositivos para almacenar información relevante de la actividad académica como clases o reu niones. Se hace mayor uso de cámaras, micrófonos, conexiones de datos (tipo bluetooth y wifi) como en (Markett et al al., 2004, Markett et al al., 2006, Suzuki et al al., 2009, Yiannoutsou et al al., 2009, Sun et al al., 2008, Smith and Blankinship, 2000, Comas-quinn et al al., 2009, Mitchell and Race, 2005, Verdejo et al al., 2006) Proyectos en Aprendizaje Móvil La Unión Europea a través de diferentes llamados de participación ha patrocinado el desarrollo de múltiples iniciativas sobre mobile learning, algunas de manera exclusiva y otras de carácter genérico contemplando varias áreas del TEL. En ellas se pueden destacar: LOGOS - Knowledge-on-Demand for Ubiquitous Learning El objetivo de este proyecto es el desarrollo e implementación de una plataforma de aprendizaje que combina los recursos de aprendizaje, espacios de comunicación y la demanda de conocimientos en los servicios de aprendizaje en un entorno ubicuo. Nuevas funcionalidades del aprendizaje espacios de comunicación se proponen mediante la integración de la televisión en Internet, digital y tecnologías móviles. El uso de anotaciones y adecuación de los conocimientos de los repositorios digitales a gran escala, permitirá a los profesores / autores de participar en la creación de código abierto de contenido de aprendizaje (LOGOS - Knowledge-on-Demand for Ubiquitous Learning Project, 2010). mgbl - Mobile Game Based Learning Se desarrolló una plataforma prototipo para el desarrollo eficiente y el despliegue de juegos móviles para el aprendizaje. Los grupos destinatarios son principalmente estudiantes y gente joven, con alto interés en las tecnologías móviles y en el aprendizaje permanente, y sus profesores. Se presta especial proceso de aprendizaje emocional. En (mgbl - Mobile Game Based Learning Project, 2010) se encuentra disponibles aplicativos y una clasificación de los juegos según su propósito. KALEIDOSCOPE KALEIDOSCOPE - Conceptos y métodos para explorar el futuro del aprendizaje con tecnologías digitales denominado KALEIDOSCOPE (KALEIDOSCOPE - Network of Excellence, 2010), fue financiado como una Red de Excelencia para establacer un marco coherente en el Espacio Europeo de Investigación en el dominio de la tecnología para la Educación. El proyecto ha adoptado una perspectiva multidisciplinar e intercultural y contribuyó a dar forma a la evolución científica de Tecnologías para la Educación. Contiene 14

17 MOBILE LEARNING esfuerzos en mobile learning reflejados en la conformación de la asociación internacional de Mobile Learning (IAMLearn de sus siglas en ingles) (International Association for Mobile Learning (IAMLearn), 2010). MoLeNET Desarrollado en el Reino Unido, es la aplicación más grande y diversa del aprendizaje móvil. Ha contado con la participación de 115 colegios y 29 escuelas con cerca de alumnos participando en el 2007 y alrededor de alumnos se han participado a finales del año 2009 (MoLeNET Project, 2010). BLOOM - Bite-sized Learning Opportunities On Mobiles Desarrollado en el Reino Unido, Austria y Alemania. Tiene como finalidad dar formación en el sitio de trabajo en sectores de logística y los sectores de transporte de viajeros, contextualizado habilidades básicas utilizando una variedad de tecnologías de telefonía móvil. Se ocupa de los resultados de estudios recientes que identifican la carencia de competencias básicas a gran escala y el impacto negativo de esto sobre las industrias y los particulares (BLOOM Project, 2010). MOBIlearn Es un consorcio internacional que desde el 2004 explora el uso de tecnologías de móviles aplicadas al aprendizaje bajo un enfoque de aprendizaje informal, basado en problemas y aprendizaje en el trabajo. Entre sus contribuciones se encuentra un amplio número de entregables y experiencias enfocadas en el uso de dispositivos como PDA e interactividad vía SMS (mobilearn Project, 2010). Las experiencias revisadas en aprendizaje móvil y ubicuo evidencian que se hasta ahora se ha hecho poco uso de NFC o EPC en escenarios de aprendizaje. Algunas experiencias hacen uso de PDAs con lectores RFID como parte de las aplicaciones de recolección de datos. Las pocas experiencias con teléfonos NFC están localizadas en (Chavira et al al., 2007, Dı, *az et al al., 2009, Martì n et al al., 2008, Chavira et al al., 2008, Martin et al al., 2007, Nava et al al., 2008) en escenarios de conferencias, identificación de estudiantes y planteamientos generales de su posible intervención en entornos de aprendizaje; otra experiencia reciente en (Blöckner et al al., 2009) sugiere el uso de teléfonos NFC en museos. No se encuentran experiencias relevantes de utilización de teléfonos NFC y EPC en procesos de aprendizaje aplicadas sobre entornos reales, siendo este el espacio técnico y experimental donde se encuentran los escenarios a futuro planeados más adelante, espacio para realizar aportes tanto al desarrollo de sistemas innovadores como a la aplicación de estos desarrollos en entornos reales de aprendizaje. Como propuesta a futuro se plantea una nueva forma de interacción bajo la modalidad de Modelo de Interacción y una serie de escenarios educativos. 1.3 Modelo de Interacción El modelo de interacción responde a la pregunta: Cómo se espera sea la interacción con estos objetos reales?. Para ello se propone un modelo de interacción que comprende un entorno in situ para el desarrollo de actividades basadas en la interacción con objetos reales, para su mejor entendimiento es necesario introducir y puntualizar algunos conceptos como: Espacio de Aprendizaje (EA). Objeto de Aprendizaje (OA) (Aumentado). 15

18 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Actividad de Aprendizaje (AA). Alternativas según conectividad Búsqueda en la Internet de Objetos. Internet de Objetos personal Espacio de Aprendizaje Un Espacio de Aprendizaje (EA) es el lugar físico donde se pueden encontrar los objetos que contienen información útil para aprender. Por ejemplo (ver figura 7.3): Un museo puede ser un EA donde los estudiantes pueden aprender de los cuadros, las esculturas o cualquier otra pieza. Otro ejemplo puede ser un laboratorio o sala de servidores, donde los estudiantes pueden interactuar con los ordenadores o con dispositivos especializados. Figura7.3: Diferentes espacios de Aprendizaje EA (Museo, sala de servidores o dispositivos especializados). Fuente propia. Las etiquetas RFID son programadas con teléfonos móviles o lectores de escritorio para ser ubicadas en los objetos a explorar para aumentarlos electrónicamente. Prácticamente cualquier lugar o situación puede llegar a ser un EA Objeto de Aprendizaje aumentado Un objeto de Aprendizaje Aumentado, proviene del concepto de objeto de aprendizaje del e- learning, es un recurso que contiene información que puede ser usado para propósitos de aprendizaje. En este caso este concepto es extendido al hablar de un objeto real con información embebida gracias a su realidad aumentada electrónicamente con la etiqueta. Como propiedades del este nuevo OA tenemos: es autocontenido, reusable, puede ser agregado y etiquetado con metadatos. De acuerdo al contexto puede poseer polimorfismo al tener diferente sentido en diferentes instancias. Por ejemplo: un cubo rojo puede ser útil en una instancia de un curso de formas como un cubo y ser útil en otra como un color (ver figura 7.4), entregando diferente información a diferentes usuarios. 16

19 MOBILE LEARNING Figura7.4: Objeto de Aprendizaje Aumentado. Propiedad de Polimorfismo. Fuente propia Actividades de Aprendizaje Las actividades de aprendizaje (AA) son las acciones que se llevan a cabo por parte de los dos roles básicos del modelo: Estudiantes y profesores. En una actividad de aprendizaje el profesor (de forma genérica incluye funciones de autoría y tutoría) define la información asociada que contendrían los objetos, esta información puede estar en formato multimedia o texto. Las primitivas básicas de interacción que un profesor puede definir para realizar por parte de sus estudiantes son: Exploración. Evaluación. La exploración es la forma básica de entrega y distribución de los OA, el profesor define la información referenciada en el objeto y los estudiantes examinan el EA tocando los objetos. La función de evaluación consiste en el diseño de test o actividades para evidenciar el aprendizaje bajo el mecanismo de tocar los objetos Alternativas según conectividad Teniendo en cuenta lo expresado previamente, al decidir usar teléfonos móviles con soporte NFC o EPC, se debe tener en cuenta el elemento esencial de conectividad dadas las posibles limitaciones según cada caso. Es así como se define una alternativa de modelo en línea y desconectado. En el modo en línea los estudiantes el EA interactúan con los OA como parte de una AA. El móvil envía las peticiones al servidor y el LMS entrega la información cargada previamente y guarda los informes de la actividad del estudiante. En la figura 7.5 se puede ver este modo en línea identificando el intercambio de la información de los OA. Figura7.5: Modo en línea genérico. Fuente propia. En un modo desconectado, los estudiantes descargan previamente los OA y los sincronizan con el móvil (ver figura 7.6). En este modo la información de los OA se convierte en recursos locales del móvil. De esta manera, los estudiantes en el EA interactúan con los OA pero sin conexión al LMS. 17

20 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Figura7.6: Modo desconectado (con EA real y con Diagrama RFID).Fuente propia. El modo desconectado basado en los escenarios en que además de la conectividad hay restricciones al acceso al EA real, se proponen dos variaciónes: Alternativa basada en un diagrama en papel aumentado electrónicamente. Es una superficie conformada por etiquetas RFID pero con diagrama superpuesto que representa el EA. La figura 7.7representa este diagrama con sus dos caras y el conjunto de etiquetas. Con esta variación los estudiantes pueden interactuar con el diagrama tocando las diferentes partes del mismo que a su vez representan los OA. Alternativa basada en comunicación punto a punto. Modo en que los objetos no están etiquetados electrónicamente, sino que tienen capacidades de interacción y entrega de información, siendo ellos mismos los servidores de los OA. En este caso hay una comunicación punto a punto entre el móvil y el objeto (ver figura 7.8). Figura7.7: Diagrama RFID para soporte desconectado sin EA real. Fuente propia. Figura7.8: Modo desconectado con comunicación punto a punto.fuente propia. 18

21 MOBILE LEARNING Búsqueda en la Internet de Objetos La Internet tradicional es una gran repositorio de información que debe ser organizado en orden de hacer viable la búsqueda de información. La diferencia más relevante es que la información en este caso esta anexada o embebida a los objetos. La tabla 7.2presenta una comparación entre la búsqueda en la Internet tradicional y la búsqueda en la Internet de Objetos. Búsqueda en la Internet tradicional Búsqueda en la Internet de Objetos Búsqueda de un término (o palabra clave) relacionado con un concepto. Las paginas y enlaces no suelen cambiar su ubicación (espacio web), pero si su contenido. El propósito de la búsqueda es encontrar información. Búsqueda de un término (o palabra clave) relacionado con un objeto o propiedad de un objeto. El objeto puede no tener localización fija, se maneja el espacio físico, pero tiende a mantener sus propiedades. El propósito de la búsqueda es localizar, personalizar y controlar los objetos y su información. Tabla7.2: Búsqueda en la Internet tradicional frente búsqueda en la Internet de Objetos. Fuente propia. La presente propuesta está orientada a obtener información relacionada con los objetos. El objeto posee una etiqueta que contiene información en si misma ya sea almacenada o referenciada. El terminal móvil lee y busca información en el objeto. Las labores de búsqueda residen en el teléfono móvil y requiere de la intención del usuario para buscar. En los escenarios implementados la búsqueda se hace directamente tocando los objetos y el resultado de la búsqueda depende de la información almacenada en el perfil del usuario Internet de Objetos personal Una Internet de Objetos personal es la relación establecida entre una persona y múltiples objetos que personalizan el comportamiento de los objetos acorde a las preferencias de los usuarios móviles. Los usuarios con sus móviles pueden tocar el objeto e intercambian información de los perfiles. Una persona en su rutina diaria interactúa con diversos objetos físicos. La tabla 7.3, muestra los posibles propósitos de interacción. Gracias a estas interacciones es posible almacenar, procesar la información y sincronizar el comportamiento de otros dispositivos. Propósito Obtener Información Buscar Información Editar Información Escenarios Lectura de información específica. Ejemplo: Obtener una url de un objeto. Búsqueda desde diferentes objetos: Ejemplo: Búsqueda de un libro en un estante. Edición cuando las etiquetas tiene capacidades de lectura y escritura. Tabla7.3: Propósitos del contacto en la Internet de Objetos. Fuente propia. 19

22 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 1.4 Escenarios de aplicación de Internet de Objetos El fin de los escenarios de aplicación es responder a la pregunta: Cómo serian los entornos de aprendizaje con Internet de Objetos? El diseño de sistemas con tecnologías e interacciones diferentes a las que tradicionalmente se han realizado basadas en ordenador, implica no sólo la especificación de funcionalidad sino la búsqueda de los aspectos que reestructuran las actividades de los usuarios, evaluando así las nuevas posibilidades y nuevas dificultades. Esta aproximación debe dejar ver las actividades del usuario en medio de un contexto, estas descripciones son frecuentemente llamadas escenario. Estos ayudan al proceso de reflexión sobre situaciones de uso que no han sido creadas todavía. Los escenarios son historias que cuentan sobre las personas y sus actividades. Los escenarios marcan objetivos sugeridos por la apariencia y comportamiento de un sistema, respondiendo a preguntas como: Qué es lo que las personas tratan de hacer con el sistema? Qué procedimientos son adaptados o no? Que consecuencias hay según las alternativas?. Para ello se recurre al diseño basado en escenarios (Nielsen, 2002, Carroll, 1999, Potts, 1995, Hobbs and Potts, 2000, Hendry and Friedman, 2008) para definir los requisitos de cada uno de ellos y las actividades necesarias para hacerlo viable. Se hará uso de un patrón de descripción el cual se aplicará para el escenario genérico y a partir de este, los demás escenarios puntuales tomando como base la visión planteada y las acciones bajo el modelo de interacción propuesto. El patrón está compuesto de: Nombre: Nombre descriptivo del escenario. Lugar: Espacio físico donde puede darse. Actor: Personaje principal del escenario. Condiciones iníciales: Aspectos relevantes que deben cumplirse previo al desarrollo del mismo. Descripción: Desarrollo narrativo de la situación que se desea diseñar. Objetivo principal: Propósito del actor en el escenario. Requisitos técnicos: Condiciones que se deben cumplir para la posible implementación del mismo Escenario Genérico Este es el escenario genérico de partida que materializa la visión propuesta, haciendo uso de modelo en capas presentado bajo el modelo de interacción. Cada uno de los escenarios posteriores es más detallo y puntual, el objetivo de este es más de carácter ilustrativo por ello su descripción generalista. Nombre: Escenario Genérico. Lugar: La Universidad. Actor: David (un estudiante en el futuro cercano). Condiciones iníciales: Objetos aumentados electrónicamente 20

23 MOBILE LEARNING Descripción: David es un estudiante de Ingeniería Telemática (o alguna relacionada con tecnología), es un estudiante de una institución que imparte clases presenciales. Esta institución tiene un LMS para soportar ciertas actividades y almacenar materiales. Quiere estudiar acerca de una maquina o hardware especializado del que quiere estudiar. Si se observa de la figura 7.9 la capa de Internet, hay una gran cantidad de recursos localizados en la web donde hay información sobre una asignatura en especial o diversas representaciones del mismo. Así que moviéndose en esta capa puede leer un texto, ver un video o una simulación, igualmente puede descargar o consultar material del LMS, siendo necesario acceder desde un ordenador como se propone en la capa de dispositivos. Una alternativa más sencilla pero menos rica en contenido, es tomar un libro o unas copias y leerlas. Sin embargo elije ir al laboratorio (o sitio) donde esa máquina o hardware y con su móvil toca las partes de la misma y obtienen información directamente de la maquina, en un entorno real donde esta todo integrado. Objetivo principal: Obtener información de un objeto (o grupos de objetos). Requisitos técnicos: Teléfono con RFID habilitado. Objeto (o grupos de objetos) aumentados electrónicamente con RFID. Figura7.9: Escenario genérico en nuevo entorno de aprendizaje. Fuente propia. 21

24 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Interacción con objetos de aprendizaje en papel Nombre: Interacción con Objetos de aprendizaje en papel. Lugar: En cualquier sitio. Actor: David. Condiciones iníciales: David tiene un móvil con RFID habilitado. Descripción: David quiere estudiar sobre una maquina o hardware en especial, pero no está disponible físicamente o es de difícil acceso, en ese caso busca acceder a una maqueta que lo represente o simplemente un diagrama en papel (ver opciones de conectividad en 7.3.4) y con su móvil RFID va tocando las diferentes partes de la misma y obtiene la misma información que si estuviera frente a la maquina original (escenario genérico). En la figura 7.10 se ve el nuevo entorno propuesto con este escenario. Objetivo principal: Obtener información de un objeto (o grupos de objetos). Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Objeto (o grupos de objetos) aumentados electrónicamente con RFID. Figura7.10: Escenario de interacción con objetos de aprendizaje en papel en nuevo entorno de aprendizaje. Fuente propia. 22

25 MOBILE LEARNING Interacción con pantallas de información Nombre: Interacción con pantallas de información. Lugar: Sitios Públicos. Actor: David (o cualquier usuario). Condiciones iníciales: David tiene un móvil con RFID habilitado. Descripción: David toca con su móvil una pantalla pública y a modo de ratón y descarga información a su móvil (ver figura 7.10). Objetivo principal: Interactuar con una pantalla. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Pantalla interactiva con soporte RFID. Figura7.11: Escenario de interacción con pantallas de información. Fuente propia. 23

26 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Imprimiendo por contacto Nombre: Imprimiendo por contacto. Lugar: Sitios donde exista una impresora. Actor: David. Condiciones iníciales : David tiene el archivo pre guardado en su móvil. Descripción: David se acerca a la impresora, desde su móvil selecciona el archivo a imprimir. Toca con su móvil la impresora y esta imprime el documento seleccionado (ver figura 7.12). Objetivo principal: Imprimir archivo desde el móvil. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Impresora con comunicación RFID habilitada. Figura7.12: Escenario de interacción con pantallas de información. Fuente propia. 24

27 MOBILE LEARNING Presentación por contacto Nombre: Presentación por Contacto. Lugar: Salones, auditorios o lugares donde se lleve a cabo una presentación. Actor: David. Condiciones iníciales: David Tiene una presentación almacenada en su móvil. Descripción: David debe hacer una presentación utilizando el cañón de vídeo para mostrar una presentación. Se acerca al cañón, lo toca con el móvil y se proyecta en la pantalla la presentación que tenia almacenada en el móvil (ver figura 7.13). Objetivo principal: Proyectar una presentación almacenada. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Cañón de vídeo con comunicación RFID habilitada. Figura7.13: Escenario de presentación por contacto. Fuente propia. 25

28 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Conociendo gente en reuniones Nombre: Conociendo gente en reuniones. Lugar: Un sitio de reuniones, congresos y similares. Actor: David o cualquier asistente a una reunión. Condiciones iníciales: Los asistentes portan una tarjeta de identificación aumentada electrónicamente. Descripción: David durante el congreso, para obtener información de cada persona, toca con su móvil la tarjeta de identificación y carga datos de contacto (ver figura 7.14). Objetivo principal: Obtener datos de contacto. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Tarjetas de identificación aumentadas. Figura7.14: Escenario conociendo gente en reuniones. Fuente propia. 26

29 MOBILE LEARNING Comprobando salones de clase Nombre: Comprobando salones de clase. Lugar: Los pasillos y salones de la universidad. Actor: David. Condiciones iníciales: Salones aumentados electrónicamente. Descripción: David va por los pasillos de su universidad, con su teléfono va tocando las etiquetas de las puertas de cada salón y obteniendo información de cada uno de ellos, cuando hay un salón en el que tiene según su horario tienen alguna actividad, su móvil lo indica (ver figura 7.15). Objetivo principal: Obtener información de los salones. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Salones con etiquetas RFID. Figura7.15: Escenario comprobando salones de clase. Fuente propia Conociendo el campus Nombre: Conociendo el campus. Lugar: El campus de la universidad. Actor: David. Condiciones iníciales: Campus aumentado electrónicamente. Descripción: David es nuevo en el campus y desea conocerlo, lo recorre los salones y pasillos del edificio, va tocando las etiquetas obteniendo información de cada una de las partes por donde va (para escenificación ver figura previa Error! No se encuentra el origen de la referencia.). Objetivo principal: Conocer el campus. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Sitios con etiquetas RFID. 27

30 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Buscando cosas en los armarios de laboratorio Nombre: Buscando cosas en los armarios de laboratorio. Lugar: Cualquier sitio donde estén almacenados objetos. Actor: David. Condiciones iníciales: Objetos y/o armarios aumentados electrónicamente. Descripción: David esta en un laboratorio donde debe usar objetos que están almacenados en diversos armarios. Como no saben donde esta cada uno, pasa su móvil por la etiqueta de cada armario y lee el contenido del mismo. Si quiere puede buscar mediante una palabra o código clave para hacer una búsqueda exacta (ver figura 7.16). Objetivo principal: Buscar objetos. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Armarios y/o objetos con etiquetas RFID. Figura7.16: Escenario buscando cosas en los armarios de laboratorio. Fuente propia. 28

31 MOBILE LEARNING Buscando al profesor - Dejando nota Nombre: Buscando al profesor Lugar: Los despachos de profesor aumentado electrónicamente. Actor: David Condiciones iníciales: Despacho del profesor etiquetado Descripción: David va en busca de un profesor en especial, cuando llega a su despacho se da cuenta que no está y decide dejarle una nota en una etiqueta RFID que tiene su puerta. Escribe la nota en su móvil y toca la etiqueta dejando la nota (para escenificación ver figura 7.15). Objetivo principal: Dejar nota al profesor. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Etiquetas RFID en la puerta del despacho Buscando al profesor - Leyendo nota Nombre: Buscando al profesor Lugar: Los despachos de profesor aumentado electrónicamente. Actor: David. Condiciones iníciales: Despacho del profesor etiquetado Descripción: David va en busca de un profesor en especial, cuando llega a su despacho se da cuenta que no está, pero hay una etiqueta RFID a manera de nota que tiene su puerta. Lee la nota en su móvil tocando la etiqueta (para escenificación ver figura 7.15). Objetivo principal: Leer nota del profesor. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Etiquetas RFID en la puerta del despacho. 29

32 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Revisando un libro en biblioteca Nombre: Revisando un libro en biblioteca. Lugar: La biblioteca. Actor: David. Condiciones iníciales: Libro aumentado electrónicamente. Descripción: David está buscando un libro para una asignatura en especial. Toma el libro que piensa que le puede servir y toca su etiqueta RFID para obtener más información del mismo, con esto se entera si este libro contiene lo que busca o tiene una versión digital la cual pueda descargarse (ver figura 7.17). Objetivo principal: Revisar información de un libro. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Etiqueta RFID en libro. Figura7.17: Escenario comprobando salones de clase. Fuente propia. 30

33 MOBILE LEARNING Examen interactivo en pantalla Nombre: Examen interactivo en pantalla Lugar: Un salón de clase o laboratorio. Actor: David Condiciones iníciales: Exámenes predefinidos. Descripción: David va a presentar un examen soportado por ordenador. Se sienta frente al PC y toca la etiqueta RFID en la pantalla ubicada en la pantalla del ordenador. Con esto en pantalla le aparece el examen a resolver (ver figura 7.18). Objetivo principal: Identificarse para un examen. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Etiqueta(s) en el ordenador. Figura7.18: Escenario examen interactivo en pantalla. Fuente propia. 31

34 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Examen en entorno real Nombre: Examen en entorno real. Lugar: Un salón o laboratorio (o entorno real) donde hay una maquina o hardware sobre el cual se hará el examen. Actor: David Condiciones iníciales: Maquina o hardware aumentado electrónicamente. Descripción: David va a presentar un examen haciendo uso de un entorno real. Inicia el examen descargando el examen al tocar una etiqueta que contiene la información del examen. En pantalla le van a apareciendo las preguntas del examen que debe responder tocando diferentes partes de la máquina o hardware del que le están examinando (ver figura 7.19). Objetivo principal: Presentar un examen con el entorno real. Requisitos técnicos: Móvil con RFID habilitado. Objetos con RFID. Conexión a un sistema LMS para descargar el examen. Figura7.19: Escenario examen en entorno real. Fuente propia. 32

35 MOBILE LEARNING 1.5 Conclusiones Retomando apartes de la exploración del estado del arte y el proceso de conceptualización presentado, se puede concluir: Este capítulo está inspirado y orientado bajo el concepto de Internet de objetos para delimitar los escenarios y el marco de experimentación de la misma, aunque no es un concepto terminado y por el contrario es sustentado en otros a su vez, se plantea una aproximación inicial para contribuir a la construcción del mismo. Es evidente que la Internet de Objetos se puede ver como una evolución o profundización de la computación ubicua y sus términos paralelos, este capítulo parte de experiencias catalogadas en la literatura científica como ubicuas, pero proponiéndolas para el contexto particular de aprendizaje. Se explora el concepto contexto dado que los escenarios propuestos en principio son de carácter contextual. Aunque todas las definiciones yaproximaciones presentadas son similares, se asume el contexto más en la línea de lo que pretende (Crowley et al al., 2002), por el uso del concepto de actividad bajo un contexto de usuario, que en este caso está relacionado con el aprendizaje. Estecapítulo parte del espacio conceptual y experimental del aprendizaje móvil para la unión de este con la computación ubicua creando el ubiquitous learning. Aunque es amplia la variedad de dispositivos y opciones que existen actualmente para el desarrollo de aprendizaje móvil, se seleccionara sólo una parte de estos dispositivos centrándose en su aplicación en escenarios reales. El uso de tecnología aplicada a procesos educativos, encierra no solo el aspecto de manejo de la tecnología, sino el buen uso de herramientas de la pedagogía y la didáctica para potenciar las herramientas y disminuir costos asociados al momento de las experiencias piloto. Entre las alternativas de implementación de Internet de Objetos diversos autores han implementado opciones de objetos inteligentes como punto de partida. Los proyectos estudiados presentan aspectos comunes de implementación dirigida por escenarios y limitada por los entornos específicos en los que se proponen. Esto indica que se debe partir de escenarios reales para la propuesta de alternativas de aplicación de tecnologías, como para el caso de este capítulo, serian los escenarios de aprendizaje. Se ha desarrollado un modelo conceptual para Internet de objetos en escenarios de aprendizaje el cual consiste en: una visión de Internet de Objetos a la que se quiere llegar, un modelo de interacción, un conjunto de escenarios educativos y una propuesta de ecosistema de Internet de Objetos. La visión corresponde a la declaración sobre el alcance que se quiere con la internet de Objetos. Esta visión contempla tener un mundo de dispositivos interconectados que ofrecen contenidos de aprendizaje y actividades para los usuarios. Para representarlo se propone un modelo en capas en el plano de los objetos físicos, los cuales se aumentan electrónicamente con tecnologías RFID para interactuar con ellos por medio de dispositivos móviles. El modelo de interacción plantea la forma cómo se espera que sea la relación con los objetos y define una serie de elementos conceptuales como: Espacio de aprendizaje, objeto de aprendizaje aumentado, actividad de aprendizaje, variaciones según conectividad, búsqueda en un entorno de Internet de objetos y la Internet de objetos personal. 33

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51 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... Capítulo 2 TV Interativa, Hipervídeo e Educação a Distância: a interação como elemento dinamizador dos processos de ensino-aprendizagem Cláudio Afonso Baron Tiellet1, Teresa Chambel2, Eliseo Reategui1, José Valdeni de Lima1 1 PPGIE - UFRGS - Av. Paulo Gama, Porto Alegre/RS - CEP: , Brazil 2 Faculdade de Ciências, DI-FCUL, C6-3º piso, Universidade de Lisboa, Campo Grande, Portugal Resumo A TV Interativa e o Hipervídeo tendem a tornar-se parte de um novo contexto na educação. Através da TVI pode-se chergar a maioria dos lares, incluindo parte da população que ainda carece de outras possibilidades educacionais. Este artigo demonstra o potencial do hipervídeo através de dois experimentos no campo da cirurgia veterinária envolvendo 98 participantes. Estes eram estudantes que aprenderam a realizar certas cirurgias veterinárias pelo uso dos hipervídeos. Os resultados da investigação mostraram que o uso do hipervídeo ajudou os estudantes a desenvolver competências importantes para a realização das cirurgias. Tais resultados ressaltam o potencial do hipervídeo e da televisão interativa por uma perspectiva educacional. 2.1 Introdução Este trabalho apresenta uma proposta de utilização da TV Interativa (TVI) e a tecnologia de Hipervídeo (HV) no Ensino a Distância (EAD). Percebe-se que tanto a TVI quanto o HV 49

52 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN tendem a se tornar parte de um novo contexto na Educação, no qual o material educacional deve explorar ao máximo a interatividade, possibilitando seu acesso através da televisão. No contexto do Brasil, país onde foi realizada esta pesquisa, tal possibilidade mostra-se muito promissora na medida em que a televisão está presente na quase totalidade dos lares brasileiros. O HV tem o vídeo como mídia central, permitindo associar a este conteúdos complementares apresentados em outras mídias, como textos, diagramas, páginas web, áudios e até mesmo outros vídeos. O potencial do hipervídeo como ferramenta de apoio à aprendizagem reside na sua capacidade de ser um meio interativo e não linear para apresentação dos conteúdos. Neste trabalho, procura-se demonstrar o potencial do HV através de uma experiência realizada no aprendizado de cirurgia, cujas exigências para que este processo seja efetivo são muito complexas e abrangentes. Os resultados da investigação realizada demonstraram que a utilização dos hipervídeos pelos alunos desenvolveram nestes competências importantes para a realização de cirurgias. Tais resultados servem de ponto de partida para reforçar a possibilidade de uso do HV em outras áreas, com destaque para a EAD que necessita fazer uso de mídias dinâmicas para facilitar os processos de ensino-aprendizagem. Assim, na medida em que uma das principais características do hipervídeo é sua interatividade, fica evidente seu potencial junto à TVI com relação à área da Educação. Este trabalho apresenta inicialmente a TVI e suas potencialidades na EAD. Em seguida, apresenta-se o hipervídeo e aspectos cognitivos relacionados a sua utilização em aplicações educacionais. A seção seguinte apresenta uma ferramenta de Hipervídeo construída especificamente no âmbito do ensino de cirurgia, descrevendo também sua utilização em um experimento com alunos de uma universidade no sul do Brasil. Ao final desta discussão, são apresentadas conclusões da pesquisa e propostas para trabalhos futuros. 2.2 A TVI e Suas Potencialidades na EAD Do ponto de vista social o primeiro dado que surge reside no fato de que a TVI, sucessora da TV analógica e posteriormente da TV digital (TVD), deverá atingir a grande maioria dos lares nos países desenvolvidos ou em vias de desenvolvimento. Logo, as camadas mais pobres da população podem passar, a partir do advento da TVI, a ser incluídas digitalmente, tendo acesso a serviços sociais como as "teleatividades" (teleeducação e telemedicina, por exemplo), consultas a serviços bancários, serviços públicos, compra e venda, uso do correio eletrônico, diversão, entre outros. Deste modo, a TVI passa a ser um meio interessante para levar a educação a uma camada da população que ainda carece de outras possibilidades educacionais. Neste sentido, a EAD mostra-se uma abordagem ideal não apenas por dar acesso à educação a pessoas de baixa renda, mas também porque, em se tratando de países com grandes extensões territoriais, possibilita aos cidadãos participar de diferentes cursos e formações sem que tenham de frequentar a sala de aula em horários pré-estabelecidos. Outras vantagens do ensino à distância estão na flexibilidade de tempo e de espaço, no material disponibilizado antecipadamente, no grande número de participantes que se pode envolver nos cursos, e na oferta de material multimídia por parte dos ministrantes [42]. Além disso, o usuário também passa a interagir ativamente com os materiais disponibilizados, com retorno imediato e de forma dialógica, no caso de fazer uso da hipermídia via TVI. O aluno pode ainda interferir na autoria dos materiais, ora sugerindo ora colocando a disposição o resultado de seu trabalho aos envolvidos, ou aos interessados. No entanto, para que este processo se efetive, é necessário adicionar conteúdo complementar aos materiais educacionais e possibilitar a intervenção do usuário. A título de exemplo, o professor "a distância" pode disponibilizar um vídeo cujo conteúdo tem por 50

53 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... objetivo demonstrar o cultivo de uma planta de subsistência em uma aula de biologia. Tal vídeo pode ser transformado em HV para TVI para que, quando os alunos o estejam assistindo, possam intervir a qualquer momento para obter mais informações sobre um tema ou sobre uma cena. Por serem canais que possibilitam atingir massivamente os receptores, tanto a TV quanto a Internet têm ótimas possibilidades do ponto de vista educacional. O site Internet World Stats 1, por exemplo, aponta que na Europa 58,4% da população utiliza a internet. Já nos Estados Unidos da América, este número chega a 77,4%. Na América Latina, a porcentagem de usuários é mais baixa, alcançando 34,5% da população. No caso específico do Brasil, o acesso à Internet cresceu 112% em quatro anos com 67,9 milhões de pessoas usando-a em Dados do IBGE [24] mostram que 35% (20,3 milhões) dos domicílios investigados no país tinham microcomputador e em setembro de 2009, para um número de internautas de praticamente 37,7 milhões de brasileiros. Já a TV, atinge índices 3 vezes maiores do que o computador no país. Ou seja, 97,1% dos lares têm TV, a maior parte com mais de um aparelho. Para um pais com 192,5 milhões de habitantes, grande extensão territorial e regiões ainda de difícil acesso para Internet terrestre, a EAD via TVI se mostra como um importante canal de implantação deste processo [24]. Quanto aos resultados atuais da EAD, os dados registrados são alentadores. Basta se observar estatísticas disponibilizadas pelos consórcios mundiais de EAD. Mostram ser um processo irreversível e que aponta para uma nova dimensão educacional. No caso da TVI, algumas adaptações devem ser consideradas, principalmente com relação aos mecanismos de interação. Contudo, no que diz respeito ao hipervídeo, objeto desta pesquisa, não há muitas restrições na sua migração para a TVI, como discutido mais tarde. De forma análoga, os resultados da pesquisa aqui utilizados como parâmetro podem servir de modelo para elaboração de hipervídeos a serem disponibilizados para EAD, via TVI. A seguir, são apresentados enfoques do ponto de vista da imagem e da cognição, buscando dar sustentação teórica para a produção de hipervídeos voltados à educação. Uma vez que se trabalha um "aprendizado visual" que permite muitas vezes substituir o objeto real, é necessário discutir os mecanismos cognitivos envolvidos nos processos de aprendizagem através dos vídeos O Aprender Visual O papel da imagem na sua forma natural e no processo de aprender o mundo a nossa volta é destacado por Dondis [19], ao salientar que a primeira experiência de aprendizagem de uma criança se dá através da consciência tátil. A par dos demais elementos sensoriais e envolvimento com o entorno, a capacidade de ver, reconhecer e compreender visualmente forças ambientais e emocionais supera rapidamente aquele sentido. Trata-se de aprender com apoio visual, uma vez que para se assimilar informação com aproximação máxima da realidade, precisa-se da visão [19]. A imagem mencionada pelo cientista é a estática, copia de algo na natureza, simplesmente captada e reproduzida. Pode-se dizer, então, que somente através da visão se percebe a realidade como ela se apresenta. Pode-se assim assimilar informações com máxima autenticidade [61]. Já o vídeo corresponde a esta mesma imagem, no entanto captada inúmeras vezes durante um determinado tempo e organizadas sequencialmente. Logo, novas variáveis se fazem presentes e com dimensões a mais: a percepção de movimento, a forma e direção do "como" este é realizado, em quanto "tempo". Percebido graças ao fenômeno da persistência da visão e ao fenômeno phi [27], o vídeo trás novos desafios que devem serem contornados, tanto do 1 51

54 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN ponto de vista tecnológico como do ponto de vista da cognição. Um destes problemas é visto por muitos autores como um fator limitador, relacionado à falta de possibilidades interativas nos vídeos [7]-[31]-[47]-[13]-[10]-[14]-[22]-[53]-[57]. Tal limitação é superada pelo hipervídeo, como discutido na próxima seção que aborda o tema interatividade A Interatividade Com o advento da tecnologia digital a interatividade passou a ser um termo frequente. Há uma tendência total de "interação", basta uma fonte e um receptor (inclusive inanimado) estabelecerem contato. Do ponto de vista da TVI, pode-se destacar ter três tipos de interatividade: (1) Enhanced TV ou TV melhorada, onde se proporciona uma maior interação com o espectador através de menus colocados acima ou abaixo, fora da mídia principal onde pode ser escolhido o item de preferência e ser ativado através de controle remoto; (2) Personalized TV ou TV personalizada, onde o usuário pode interferir na sequência da programação, ou seja, a TV é conectada a outro equipa-mento que permite se manipular a programação, gravá-la e posteriormente assistir. Após se retorna a sequência normal. Permite ações comuns como pausa, avançar, recuar e aumentar ou diminuir a velocidade do vídeo assistido; (3) Cross-media interaction ou Interação por diferentes mídias, que pode ser realizada através do telefone, correio eletrônico, canais web, chat, fax ou SMS. (4) Set-top box, constituído por um conjunto de componentes que tornam possível um maior nível de interatividade, aproximando as possibilidades de interação da TVI das formas de interação comuns em um computador [36]-[25]-[23] A Interatividade e seus Aspectos Educacionais Existem várias classificações propostas por diferentes autores para definir e categorizar diferentes níveis de interatividade. Jonassen [26], por exemplo, considerou a identificação do (a) Tipo de programa, (b) Tipo de tarefa, (c) Tipo de resposta, (d) Nível de processamento e (e) Nível de inteligência no projeto. Já Sims [54] buscou identificar os diferentes modos de relação entre o usuário e o computador, propondo as seguintes categorias: (1) Objeto interativo - (investigação proativa), se refere à interação com objetos que são ativados pelo clique do mouse ou outro apontador. Há uma resposta com alguma forma de estímulo audiovisual e aqui o estímulo pode variar de acordo com o conhecimento prévio do objeto. (2) Interatividade Linear (ritmo proativo), onde o aprendiz se movimenta através de um objeto para frente ou para trás (uma determinada página na seqüência). Este tipo de interação não oferece uma resposta em termos de ação para o aprendizado, simplesmente possibilita uma movimentação dentro do material instrucional. (3) Interatividade de Suporte (investigação reativa), componente essencial em qualquer aplicativo, é a facilidade que o aprendiz tem de acessar a ajuda, o sistema tutorial do programa. (4) Interatividade de atualização (proativa), é uma das mais importantes classes de interatividade. Nessa etapa se dá o dialogo entre o aprendiz e o conteudista. Surgem dúvidas e são feitos questionamentos. As respostas geram a retroalimentação, a atualização. O planejamento das atualizações em aplicações hipermídia é extremamente importante, implicando na qualidade do produto, o que afetará sobremaneira a instrução. (5) Interatividade Construtiva (elaboração proativa), é uma extensão da atualização e requer a criação de um ambiente no qual o aprendiz é levado a manipular componentes para atingir objetivos específicos. Um exemplo seria o usuário montar um todo a partir de partes disponíveis. Montar um esqueleto com os ossos distribuídos aleatoriamente na página. Se a montagem não for realizada na seqüência correta, a tarefa não pode ser finalizada. Requer criatividade e estratégia. (6) Interatividade Reflexiva (elaboração proativa), onde são incluídas perguntas ao usuário. As perguntas são armazenadas para serem futuramente comparadas com a de outros aprendizes. Neste sentido, podem ser feitas comparações que levam a reflexão. (7) Interatividade 52

55 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... de Simulação o usuário passa de expectador para operador com controle das ações, a fim de que suas opções de escolha determinem uma sequência de treinamento, tendo o mesmo que interagir com o programa. Por exemplo: a realização de uma técnica, cuja sequência tem que ser realizada corretamente, caso contrário haverá erro; uma seqüência de tarefas tem que ser obedecida, pois se a anterior for realizado de forma incorreta, o próximo passo não pode ser efetuado, impedindo a elaboração do todo. A montagem pode ser ou não seqüencial, variando de acordo com a estratégia requerida. (8) Interatividade de Ligação (navegação proativa), onde se tem ligação com uma ampla base de dados, de conhecimentos, permitindo ao aprendiz extensa navegação. Apresentam-se problemas que podem ser solucionados através de buscas corretas em verdadeiros labirintos de informações. Aqui pode ocorrer desinteresse por parte de quem busca a informação. (9) Interatividade Contextual Não Imersiva São criados micromundos similares ao ambiente (área) de trabalho, onde as tarefas são baseadas na experiência preexistente. Requer esforço especial em estratégias de trabalho bem como metodologias de prototipagem. Exemplo: se apresenta um ambiente com práticas usuais e se pode navegar e interagir com simulações e hiperlinks para outras sessões, sons representativos etc. (10) Interatividade Imersiva Virtual (elaboração mútua), considerada como a modernidade da interação, transporta o aprendiz para um mundo completamente gerado no computador, que responde a quaisquer movimentos ou ações. É um mundo virtual. Este tipo de interação é ainda pouco usado devido à complexidade de elaboração. Tais conceitos de interatividade fornecem subsídios para melhor compreensão de como enquadrar o hipervídeo em práticas educacionais no contexto da EAD via TVI. Do ponto de vista da TVI, a maior parte dos níveis de interatividade podem ser contemplados, tais como: objeto interativo, interatividade linear, interatividade de suporte, interatividade de atualização, interatividade de ligação. Estes são os mesmos níveis de interatividade contemplados pelos ambientes virtuais de aprendizagem empregados em cursos na modalidade EAD pela internet - o que demonstra um bom potencial para a TVI por esta perspectiva. A interatividade no hipervídeo é discutida no final da próxima seção. 2.3 Hipervídeo e Aspectos Cognitivos Pesquisas conhecidas reforçam a hipótese de que a percepção áudio-scripto-visual simultânea exerce um impacto maior sobre o indivíduo. Tal percepção facilita a retenção mnemônica do percebido, tanto no domínio das línguas como das ciências. Por conseguinte, potencializa a aprendizagem [8]-[9]. A hipermídia possui estas propriedades, caracterizando-se pela não linearidade, permitindo maior interatividade e aumentando assim o poder de ação do usuário sobre o que quer ver/realizar. São recursos multissensoriais que estimulam a atenção e facilitam o processamento da informação. O HV, conhecido também como vídeo interativo [14]-[44]-[46], está alinhado a estas possibilidades. O HV possibilita, por exemplo, a interação com o conteúdo através das conexões existentes nos objetos mostrados no vídeo que, quando clicados, levam a conteúdos existentes em outras mídias, em alguma área concomitante à programação apresentada na televisão. Essa possibilidade permite ao usuário sair de um comportamento passivo, de mero espectador, e passar a uma postura mais ativa, escolhendo os caminhos que lhe são de interesse. O vídeo passa a integrar situações de navegabilidade não linear e dotando o vídeo de capacidades interativas. Neste trabalho, consideramos como três as principais teorias que podem ser relacionadas para entendimento da cognição ao se fazer uso da multimídia: a Teoria da Carga Cognitiva, a Teoria da Codificação Dual e a Teoria da Aprendizagem Multimídia. A Teoria da Carga Cognitiva [56] tem por base estudos sobre a projeção do conteúdo visual em ambientes multimídia direcionada à aprendizagem, o processamento da informação 53

56 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN com enfoque dirigido para a relação entre as memórias de curta duração e a memória de longa duração [4]-[5]-[6]. Do ponto de vista do hipervídeo, tal teoria pode fundamentar a forma como as informações são apresenta-das, na medida em que um conjunto complementar de recursos é empregado e pode sobrecarregar o sistema cognitivo do usuário. Segundo a Teoria da Codificação Dual, a cognição implica na atividade de dois sistemas distintos e especializados para se representar e processar a informação: a) um sistema verbal para tratar diretamente com a linguagem e; b) um sistema não-verbal, especializado para tratar de eventos e objetos não linguísticos. Ao se dispor de alguma informação, estes subsistemas se adaptam às diferentes modalidades em que se apresentam: Visão, Audição, Tato, Olfato e Gustação. São considerados ainda os trabalhos realizados por Clark e Craig [15] sobre o processamento da informação. Usuários expostos a palavras e imagens isoladamente, e após de forma simultânea, demonstraram que a forma conjugada obtinha melhores resultados. Concluíram que a forma conjugada, textual e imagem, proporcionava melhor aprendizado. Esse resultado foi chamado de efeito aditivo. Assim, é possível considerar que o uso de várias mídias de forma adequada pode somar os benefícios de cada uma. Somam-se através do pressuposto multiplicativo, sugerindo que as informações armazenadas desse modo permitem serem recuperadas mais facilmente. Do ponto de vista de construção do hipervídeo, a teoria da codificação dual é importante para que a elaboração de materiais explore adequadamente recursos linguísticos e não linguísticos. A Teoria Cognitiva da Aprendizagem Multimídia é fruto de pesquisas realizadas por Richard Mayer e Rita Moreno[32]-[33]. Trata-se de uma integração das teorias da Carga Cognitiva e da Codificação Dual, reforçadas com o modelo de trabalho da memória [4]-[5]. A teoria tem como referência três pontos básicos: Hipótese da Codificação Dual [39]-[4]): a informação e as experiências visuais e auditivas são processadas de forma separadas e distintas através de "canais", onde são selecionadas e organizadas. Podem, então, serem correlacionadas e integradas a outras informações presentes na memória de longo prazo; Hipótese da Capacidade Limitada: cada canal de processamento é limitado na sua habilidade de processar a informação e experiências com relação à quantidade de informação disponibilizada. Hipótese do processamento Ativo: nos seres humanos o processamento das informações e das experiências através de canais é um processo cognitivo ativo, projetado para construir representações mentais coerentes através das informações relevantes que são selecionadas. Richard Mayer e Roxana Moreno [32]-[33] apresentaram princípios atuais do estruturamento da informação que podem contribuir para se reduzir a carga cognitiva e promover a aprendizagem ao tentar complementar ou reforçar a informação através da integração de mídias, com base na teoria da codificação dual [39] e sua própria investigação, cujos resultados são apresentados a seguir: 1. Princípio da Divisão da Atenção. Os alunos aprendem melhor quando o material instrucional não os obriga a dividir sua atenção entre as várias fontes de informações e de forma mútua. (visual ou verbal); 2. Princípio da Modalidade. Os alunos aprendem melhor quando a informação verbal é apresentada na forma de locução, e não visualmente como texto na tela, tanto para apresentações simultâneas como sequenciais; 3. Princípio de Redundância. Os alunos aprendem melhor a partir de fontes complementares 54

57 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... como animação e narração, desde que não causem divisão da atenção. Por exemplo, animação, narração e texto em simultâneo; 4. Princípio da Contiguidade Espacial. Os alunos aprendem melhor quando texto mostrado na tela e o material audiovisual são fisicamente integrados, e não separados; 5. Princípio da Contiguidade Temporal. Os alunos aprendem melhor quando os materiais verbais e visuais são temporalmente sincronizados; 6. Princípio de Coerência. Os alunos aprendem melhor quando materiais estranhos (sons, palavras, etc) são excluídos das explicações multimídia. Os princípios da Teoria Cognitiva da Aprendizagem Multimídia também são bastante relevantes na elaboração dos hipervídeos, estabelecendo diretrizes importantes para organizar os diferentes elementos que o compõe Construção do Hipervídeo e Princípios Cognitivos As teorias cognitivas expostas fornecem suporte à construção do hipervídeo. As bases e diretrizes para um correto design e desenvolvimento deste tipo de tecnologia se valem da aprendizagem multimídia, e com especial atenção às propostas apresentadas sobre o uso integrado de mídias. Deve ser considerado o maior nível de complexidade proporcionado pela dinâmica do vídeo, pois desafios extras são introduzidos no cenário, tais como [10]: Controle - para se poder navegar nos vídeos e no hiperespaço. Por exemplo, mecanismos extras têm de estarem disponíveis a fim de fornecer aos usuários informações sobre a existência (onde, quando, por quanto tempo) de ligações sobre o vídeo; Consciência de Link - uma questão ainda mais complexa no Hipervídeo, pois no vídeo as mudanças acontecem de forma dinâmica, na linha do tempo; Consistência e Coerência - para reduzir a carga cognitiva; Estrutura, Contexto e Busca - recursos com finalidade de se proporcionar uma melhor orientação, por exemplo, através de hierarquia estrutural e distribuição de capítulos, histórico da navegação, bem como mapas de navegação para o vídeo; Familiaridade - por exemplo, através da adoção de metáforas, como a televisão, livros e viagens; Continuidade - para um sentido de unidade e coerência. De um modo geral, o hipervídeo deve possibilitar que os usuários assistam o vídeo de forma natural. Ao mesmo tempo, devem proporcionar suporte à reflexão e ao controle. Também devem relacionar tópicos com o material restante através de anotações dinâmicas que podem ser usadas em diferentes fases de aprendizagem, tanto de forma individual como compartilhada. Um hipervídeo com estas características, integrando diferentes meios e que possa proporcionar opções de controle e escolha para o usuário, pode fornecer essa estrutura. Do ponto de vista da interatividade, verifica-se que o HV contempla a maior parte dos níveis de interatividade propostos por Sims [54]: objeto interativo, interatividade linear, interatividade de suporte, interatividade de atualização, interatividade de ligação. Os níveis não contemplados são aqueles relacionados a capacidades de simulação, bem como características de mundos virtuais imersivos ou não. No entanto, a ausência de tais proprie-dades não limita as múltiplas possibilidades de utilização do HV. A próxima seção apresenta o ambiente HVet (acrôni-mo de Hipervídeo Veterinário), um ambiente de aprendiza-gem específico para o ensino de cirurgia veterinária. 55

58 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 2.4 HVet O HVet é um ambiente hipermídia cujo objetivo é servir como um repositório de vídeos cirúrgicos veterinários, especialmente sobre cirurgia. Ele foi desenvolvido no Núcleo Setorial de Informática do Centro de Ciências Rurais da Universidade Federal de Santa Maria, Brasil, e projetado para a medicina veterinária, em colaboração com a Univiversidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil, e com o laboratório de pesquisa LaSIGE na Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Portugal. Esta disponível em: O HVet explora o potencial do hipervídeo como artefato educacional para o aprendizado da cirurgia veterinária, com o objetivo de substituir o uso de animais não humanos vivos, fornecendo uma solução flexível e eficiente de apoio à aprendizagem. O trabalho tem por base estudos e pesquisas anteriores sobre o uso educacional e concepção do hipervídeo [11-14] e trabalhos anteriores com vídeo interativo na Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Federal de Santa Maria [58]. Visa à continuidade, melhoria e criação de novas experiências interativas em compasso com a evolução tecnológica na Web. Outro fator que influenciou, sobremaneira, são as observações positivas e sugestões feitas informalmente por alunos e professores a campo, acerca da utilização deste tipo de tecnologia para apoiar a aprendizagem. São observações empíricas mas que muito têm contribuído ao aperfeiçoamento dos objetivos estabelecidos. As próximas seções apresentam as principais características e opções de elaboração do hipervídeo no HVet. Após a elaboração das conexões no vídeo, o hipervídeo ou vídeo hiperlinkado, passa a integrar um ambiente hipermídia. Duas características são consideradas com relação ao aumento da capacidade do vídeo no hipervídeo para fins educacionais e que contribui no processo da aprendizagem [14]: Meio para apresentação: permite autocontrole cognitivo através de visualização dinâmica; Meio interativo não linear: permite aprendizagem interativa, reflexão e construção do conhecimento individual ou em grupo. Ao se elaborar o presente modelo, consideradas as observações acima, também se procurou delinear um HV com foco na aprendizagem de cirurgia na Medicina Veterinária e dar sequência com base em modelos anteriores de trabalhos realizados com vídeos na Faculdade de Medicina Veterinária da UFSM, Universidade Federal de Santa Maria, [58]-[59]. O ambiente hipermídia para armazenamento e apresentação dos hipervídeos foi intitulado HVet. Na concepção foram considerados os seguintes aspectos: 1. A especificidade do tema abordado; 2. Aprendizagem de uma atividade que envolve o desenvolvimento de habilidades psicomotoras, a cirurgia veterinária; 3. Aprendizagem dentro de padrões atuais: o aluno como tema central; 4. Possibilitar ao aluno o acesso ao conteúdo disponibilizado quando, onde e como quiser; 5. Continuidade à linha de trabalho do autor iniciada em 1992, com vistas ao aprendizado de cirurgia veterinária através do correto uso da tecnologia hipermídia; 6. Produção de objetos de aprendizagem com vistas ao uso em rede; 7. Elaboração de uma arquitetura simples e que permita reutilização e expansão tecnológica; 8. Direito de acesso aos professores e alunos para que possam inserir hipervídeos no ambiente. 56

59 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... A seguir são relacionadas às características do hipervídeo cirúrgico preconizado no projeto e após é apresentado o ambiente HVet Oportunidades de Link Apresentam-se os principais tipos de link que no HVet constituem oportunidades para aceder a informações relacionadas. Ligação individual cada objeto de interesse constante do fotograma possui uma conexão durante todo tempo em que aparece no vídeo. Desta forma, sempre que o objeto aparecer em cena e se posicionar o apontador do mouse sobre o mesmo, aparecerá um texto indicativo de conexão com a expressão Mais informações, seguida pela palavra referente ao objeto que contém a conexão. Exemplo: Mais informações Gaze (Figura 1); A B Fig.1. Interface do hipervídeo. À esquerda (A), o hipervídeo no qual aparece uma conexão individual com referência ao objeto gaze. A direita (B), as informações referentes ao objeto clicado. Multilink Em determinadas cenas, os objetos podem se apresentar acumulados e de forma que prejudiquem sua identificação individual. Outra situação semelhante é que em determinadas cenas apareçam muitos objetos de forma concomitante e que possam prejudicar a percepção. Sempre que houver esse tipo de ocorrência e se passar o mouse sobre o campo operatório, aparecerá somente a expressão Mais informações, e será então apresentado uma lista (menu) com as possíveis opções de conexões àquele momento (Figura 2). Todos os objetos apresentados nos vídeos possuem ligações do tipo Hotspot, ou seja, uma camada invisível sobreposta nos objetos e colocada através do programa Videoclix, do início ao fim do vídeo. Tal abordagem oportuniza ao usuário a escolha de determinado objeto sempre que houver necessidade para auxiliar na reflexão. São ligações do tipo espaço-temporal. As conexões usadas neste modelo tem suas mídias de destino internas. No entanto, existem situações específicas em que ligações extras podem ser usadas, isto é, conteúdos conectados de fora do próprio ambiente, na Internet. 57

60 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Fig.2. Multilink. O hipervídeo a esquerda apresenta a expressão "Mais informações" na conexão, indicativa de menu com opções de ligações Multilinks A função do hipervídeo é permitir que os usuários explorem detalhes dos vídeos através de objetos nas imagens e nos quais foram inseridas as conexões. Estas ligações espaço/temporais permitem se a consultar outras mídias. Assim o usuário define o percurso a ser explorado, obtendo os conteúdos que deseja ao mesmo tempo que sai da passividade e se torna ator. No entanto, e apesar dos progressos atuais, nenhuma ferramenta trata de outro problema já observado em hipertextos, e que pode se acentuar nos hipervídeos: ao se clicar em uma conexão, nem sempre o conteúdo da mídia de destino que se apresenta é o desejado pelo usuário, pois várias possibilidades podem estar associadas a uma conexão. Para solucionar este problema, no HV deste trabalho foi criado um mecanismo de múltiplas ligações denominado de Multilink. (Figuras 3-5). Através da associação de múltiplos caminhos de navegação a uma cena conectada (Figura 5), o usuário pode definir o percurso para consultar o material associado ao HV e de acordo com sua necessidade. Fig.3. Multilink. Ao ser acionado (A), abre o menu (B), a esquerda e acima do vídeo, cuja opção escolhida leva a (C). Os motivos considerados para a adoção do Multilink no hipervídeo foram: Desorientação do usuário. São apresentados apenas possibilidades de conexões para um determinado contexto, cujos aspectos cognitivos estão envolvidos no conteúdo apresentado; Compactação de dados. Apesar da evolução tecnológica e melhora da largura de banda, o uso de ambientes que possuem o vídeo como elemento central na Internet ainda 58

61 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... apresenta problemas. Uma das soluções encontradas é a compactação de dados, o que reduz o tamanho da imagem e como consequência a resolução. No aprendizado em que se usam imagens, a qualidade é de extrema importância, principalmente onde vários objetos no decorrer de uma cena são apresentados de forma simultânea, como em uma cena cirúrgica. Além das estruturas anatômicas, material, instrumental e o manuseio, são focados de uma só vez. Com as reduções consequentes da compactação, nem sempre o detalhamento é apresentado na forma desejada, prejudicando-se a percepção. Muitas vezes não há, portanto, como individualizar visualmente e de forma satisfatória os objetos para serem passíveis de conter uma ligação, um a um (Figura 6). Usa-se nestas circunstancias o Multilink, um menu com opções de escolha para novas conexões a outras mídias pré-estabelecidas, evitando-se a frustração do usuário. Fig.4. Representação de uma estrutura normal: o autor conteudista do ambiente decide previamente a mídia final. Fig. 5. Representação do Multilink no hipervídeo: o usuário escolhe o caminho a ser seguido, de acordo com as possibilidades para aquela cena e sua necessidade. 59

62 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Fig. 6. Vídeo com resolução ruim devido à compactação Conteúdo e Interação Estrutural A interface dispõe de informações específicas para a área, disposta em um modelo organizacional complexo, relacionadas a seguir: (1) Página de entrada: campos para cadastramento e login dos usuários, um para professores e outro para alunos; (2) Página principal: nos itens apresen-tados na Figura 7, no Menu constam opções para: Cirurgias (hipervídeos); Biblioteca (envia para página com documen-tação de apoio; Autoria; e Ajuda, cujo conteúdo é indicado para leitura antes de se iniciar o uso do sistema. Trata da dinâmica do sistema. (3) página de hipervídeos cirúrgicos: ao se clicar em Cirurgias, no menu da página principal, é apresentada nova interface com figuras ilustrativas de cada cirurgia e seus respectivos títulos, indicativos dos hipervídeos constantes do sistema (Figura 8). Fig.7. Pág. principal 1- Menu. 2- Busca. 3- Texto de apresentação. 4- Vídeos ilustrativos. Fig.8. Página dos Hipervídeos. 1-Menu. 2-Hipervídeos. 3-Busca. 60

63 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... Todas com seus respectivos links. (4) Página de conteúdo específico do HV: ao se escolher o hipervídeo a ser cônsul-tado, nova página é apresentada (Figura 9). Inicialmente é acionado o sistema de fluxo de mídia (streaming), e a interface apresenta a seguinte estrutura: (a) frame superior (Figura 9, itens 1,2,3), com logotipo linkado para a página principal, título da cirurgia e ícone da Ajuda; (b) frame para o Multilink (Fig.9:4); (c) frame esquerdo com área reservada ao hipervídeo em console de vídeo (player) e ícones interativos do sistema (Fig.9:6 a 11); (d) frame direito (Fig.9, item12), a área reservada às mídias de conteúdos. Fig.9. Pág. Específica do HV. 1- Logo. 2-Título. 3-Ajuda. 4- Multilink. 5- HV. 6- Passos cirúrgicos. 7- Índice cirúrgico. 8- Texto cirúrgico. 9- Anotação. 10- Compartilhar. 11- Comentários. 12-Frame destino. Passos cirúrgicos. Representado pelo ícone. As cirurgias constam de passos ou etapas que seguem uma sequência ordenada para que se atinja o sucesso da técnica. Por exemplo, o ato propriamente dito da técnica da OSH, inicia sempre pela localização do útero. É expressa temporalmente como sendo a partir do momento 00(h):00(m):00(s):00 (TABELAs ou frames). No caso da cirurgia usada, a OSH, são 16 passos distintos a serem seguidos, conforme se mostra na ilustração (Figura 10): Fig.10. Passos cirúrgicos, formados por pequenas imagens (Thumbnails). Cada passo é ilustrado por uma figura, ou ícone (thumbnail), que representa a ação e que é de conhecimento comum aos alunos. Traz embutida conexão do tipo temporal. Por exemplo, o passo inicial (localização do útero), ilustrado pelo primeiro ícone da figura 09, indica que o 61

64 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN referido procedimento se inicia em 00:00:09:02 e vai até o anterior do início do próximo passo, ou seja, 00:00:27:00. Este tipo de opção permite ao aluno ir ao ponto exato de sua preferência, ou necessidade, para sanar possíveis dúvidas. É uma espécie de atalho sem que se necessite rever todo o vídeo para se chegar à cena desejada para possíveis revisões. Mesmo indo direto ao passo desejado, as demais funções ficam disponíveis. Índice Cirúrgico. Representado pelo ícone. Similar ao anterior, com conexões do tipo temporal, consta de itens ordenados na forma de índice, conforme ilustração a seguir (Figura 11). A principal finalidade deste tipo de aplicativo é proporcionar ao aluno uma idéia de onde se encontra, naquele momento, em relação ao andamento da técnica cirúrgica. Proporciona noção de localização, de "tempo cirúrgico". Ao iniciar o HV, aparece em conjunto com o item relacionado à respectiva ação, uma barra amarelo de fundo, e que segue mudando sempre para o próximo item conforme avançam as cenas, ou para a ação desejada, caso o aluno a escolha. Fig.11. Índice Cirúrgico. A seta aponta para o primeiro TABELA da cena inicial do ato da colocação das pinças para se fazer a ligadura. Texto cirúrgico. Representado pelo ícone. O texto cirúrgico faz um apanhado de forma generalizada da cirurgia, conceituando e abordando as indicações para a realização da técnica (Figura 112). Fig.12. Texto cirúrgico. Texto conceitual sobre a OSH. Anotação. Representada pelo ícone. Abre campo do tipo text box para introdução de dados. O usuário digita o conteúdo que achar necessário para referenciar determinado momento ou cena ou objeto. Esta funcionalidade permite ao aluno "marcar" através de conexão do tipo temporal qualquer tipo de intervenção: sanar dúvidas, indicações posteriores, consultas a material e aos professores, realizar comentários que achar necessário (Figura 13). 62

65 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... Fig.13. Anotação. A sequência demonstra o fluxo que acontece em tempo real. Compartilhar. Representado pelo ícone. Apresenta uma nova janela, do tipo flutuante, para entrada de dados com relação ao destinatário e possíveis observações (Figura 14). Fig.14. Exemplo de indicação para um destinatário. Comentários. Representado pelo ícone. Permite comunicação de mão dupla e logo que o usuário registre seu comentário, o mesmo fica registrado em tempo real. Assim que o próximo usuário fizer uso deste aplicativo, verá o(s) comentário(s) existentes com relação àquele HV (Figura 15). Fig.15. Comentário registrado de uma aluna e enviado aos professores. 63

66 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Estrutura e Interface O ambiente foi disponibilizado na web de forma experimental no primeiro semestre de 2008, com o objetivo de realizar avaliações preliminares sobre seu desempenho. Procurou-se estabelecer parâmetros adequados para o tamanho do vídeo e da resolução que permitisse uma boa visualização, possibilitados pela largura de banda disponível no momento, e especialmente nas condições regionais. Alguns ajustes, correções e melhorias foram feitas, de acordo com as sugestões recebidas em contatos pessoais com os alunos e professores que usaram o sistema, bem como os resultados das análises métricas e os logs fornecidos pelo sistema de administração do HVet. Nas subseção seguinte descreve-se como foi disponibilizado no primeiro semestre de 2009 e as novas atualizações feitas após o primeiro teste de avaliação com os usuários em junho de Sistema de Administração O ambiente HVet possui um sistema interno de gerenciamento, não sendo visível ao usuário (Figuras 16 e 17). Permite gerenciamento de fluxo, controle de dados e observação comportamental. Proporciona métricas, permitindo um retorno rico em informações sobre seu uso. Estes dados são considerados relevantes para posteriores conclusões no que tange ao processo de ensino e aprendizagem. Permite-se retirar, adicionar ou se fazer modificações necessárias, sempre condicionadas às observações registradas durante o uso. Figure 16. Control Panel. 1- Menu. 2- Link to insert new HV. 3- Hypervídeos. Figure 17. Controle estatístico. 1-Menu. 2- Visitas mensais. 3- Numero de acessos a cada link, individual por HV. Colunas com estrelas mostram o significativo incremento de visitas nos meses do T1 e T2. O Hvet foi criado no Núcleo Setorial de Informática do Centro de Ciências Rurais da UFSM, e adaptado especificamente para uso na medicina veterinária, foi implementado através da HTML (HyperText Markup Language), CSS (Cascading Style Sheets), PhP (PHP: 64

67 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... Hypertext Preprocessor), Javascript e MySQL (Structured Query LANGuage). Os hipervídeos foram desenvolvidos com o software de autoria VideoClix, a partir de vídeos cirúrgicos, com compactação no formato H.264, com resolução de 352 x 288, e salvos em formato final *.MOV. São vídeos constantes da grade curricular da disciplina de Técnica Cirúrgica Veterinária CPA103, e integrantes de outro ambiente para aprendizagem usado na disciplina, o TECVet (http://www.ufsm.br/tielletcab/tecvet/) desenvol-vido pelo autor. São apresentados a seguir a metodologia e resultados dos testes (T1 e T2) realizados com o ambiente Hvet. A avaliação experimental do HV foi realizada com o objetivo de testar sua eficácia enquanto ferramenta para auxiliar no aprendizado de cirurgia. 2.5 Avaliação do Hipervídeo Esta seção apresenta a avaliação metodológica do hipervídeo como ferramenta de suporte ao aprendizado de cirurgia veterinária. Os resultados são apresentados na secção seguinte. Foram realizados dois testes de avaliação que contaram com a participação dos alunos da Faculdade de Veterinária da UFSM, da disciplina de Técnica Cirúrgica (TC). T1: primeiro semestre de 2009 e, T2 no segundo semestre de No segundo teste foram acrescentados ao sistema as opções descritas no item Ícones Interativos, e não constantes do T1. A cirurgia intitulada ovariosalpingo-histerectomia (OSH, e que é a retirada do útero e ovários), foi usada por três (3) motivos: a) é permitida por lei; b) é procedimento comum no dia a dia de um cirurgião veterinário; c) Trata-se de uma cirurgia classificada como extirpativa, cruenta, composta, invasiva, cujo acesso exige pleno conhecimento da anatomia da cavidade abdominal. Envolve a maioria dos procedimentos usados para trabalhos com estruturas moles. Tais procedimentos proporcionam ao aprendiz uma revisão abrangente dos conhecimentos necessários à realização das cirurgias, cuja maioria é abordada. Neste sentido, se torna proveitosa para possível avaliação do nível de conhecimento e desenvolvimento das habilidades individuais do futuro profissional Das Aulas Curriculares e dos Testes A OSH demanda em torno de 90m de aula teórica descritiva e, na semana subsequente, três a quatro horas de prática em bloco cirúrgico. Para os testes, em T1, com alunos do primeiro semestre, totalizando cinquenta e um (n=51), distribuídos em dez (10) equipes cirúrgicas: a) cinco [5, (n=25)] equipes fizeram uso do HV da OSH, denominadas de Grupo Usuário (GU), compostos de forma voluntária e por preferência de área, cirurgia de pequenos animais. b) Cinco [5, (n=26)] equipes não fizeram uso do HV, denominadas de Grupo Controle (GC), formados voluntariamente por preferência de área, grandes animais. Em T2, não houveram grupos de controle e todos os alunos fizeram uso do HV. Esta mudança metodológica foi consequência do fato de que o ambiente já estava a disposição desde 06/06/2008, podendo portanto, qualquer destes alunos ter acessado o ambiente, mesmo antes de cursar a disciplina. No primeiro teste, o grupo GU participou de uma aula no laboratório de informática, com tempo equivalente à aula teórica normal, fazendo uso do hipervídeo da OSH, durante 50 minutos. O professor responsável pelo projeto apresentou o mecanismo de uso do hipervídeo durante 15 minutos. Tiveram liberdade de uso e foi permitida a interação com os colegas. O professor responsável e um tutor se fizeram presentes, como nas demais aulas. Não assistiram aula teórica normal. Os grupos GC, assistiram aula teórica normal. Para o segundo teste (T2), a aula em laboratório não foi adotada, pois o ambiente ficou permanentemente à disposição dos alunos desde o semestre anterior, após o primeiro teste (T1). A aula teórica normal não foi ministrada no semestre correspondente ao T2. A versão atualizada do ambiente ficou disponível sete (7) dias antes da segunda prática. Saliente-se que 65

68 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN na metodologia usada pelo professor responsável, nas aulas normais, e assistidas pelos alunos dos grupos GC, é apresentado um vídeo, de autoria do mesmo, sobre OSH, com duração de 15min. O professor usa recursos do player, como pausa, avançar e recuar, para as necessárias explicações Da Realização das Cirurgias Teste Para o primeiro teste as cirurgias foram realizadas 48 horas (tempo estabelecido em decorrência de procedimentos técnicos. A exemplo, o jejum que deve ser observado para com os pacientes a serem submetidos à anestesia), após a aula teórica e de laboratório. No dia da realização da prática no bloco cirúrgico, antes de acessarem o laboratório, foram sorteadas quatro equipes: duas equipes para grupos de usuários do HV (GU), e duas equipes para grupos de controle (GC). Durante a realização das cirurgias, todos os grupos foram acompanhados por um tutor, portadores de um formulário com roteiro de acompanha-mento e sugestões a serem observadas para as necessárias anotações. Todos os componentes dos grupos GU puderam intervir durante a cirurgia. Não se fez qualquer observação com relação aos procedimentos durante o ato operatório a fim de manter-se a maior naturalidade possível e de acordo com a rotina. Todas as cirurgias foram iniciadas e realizadas de forma concomitante, cujo término porém, aconteceu em horários distintos. Para o segundo teste foram sorteadas duas equipes cirúrgicas, sem grupos GC, participando todos os alunos, mas com idêntica metodologia de trabalho e avaliação. Justifica-se tal procedimento, pois o ambiente é de livre acesso desde o primeiro semestre de 2009 quando da realização do T Registro Cirúrgico Nos dois testes foram feitos registros cirúrgicos em vídeo, realizados por doutorandos dá área, e tendo como foco o manuseio das estruturas anatômicas, habilidade instrumental e passos cirúrgicos. Foram identificados e após realizada edição simples e gravados em DVD para posterior avaliação por 2 (dois) professores da disciplina e o autor do projeto Avaliação Posterior Para avaliação posterior foram utilizados, alem da visualização em vídeo, um roteiro de acompanhamento elaborado pelo autor do projeto. O roteiro foi elaborado na forma de questionário, seguindo os passos constantes do ato operatório. Cada questão é correspondente a um passo cirúrgico, que a sua vez é um objeto linkado no hipervídeo. A análise dos vídeos foi realizada pelos professores da disciplina e pelo autor do projeto. Ao final, os professores tinham que concluir a análise de cada cirurgia como Realizada ou como Insatisfatória Questionário Próprio do Hipervídeo Afim de se verificar o nível de satisfação dos alunos relacionada ao HV, foram utilizados dois (2) questionários, um para cada um dos testes (T1 e T2). Para o primeiro teste foram distribuídos questionários com quinze (15) questões aos alunos que fizeram parte do grupo de usuários do hipervídeo (GU), via correio eletrônico, dois (2) dias após a realização das cirurgias. Continham questões relativas à usabilidade e nível de satisfação dos usuários, totalizando 15 questões. Para o segundo teste, porém, os questionários continham 32 questões. Foram distribuídos quatro (4) dias antes do teste via . A diferença no número de questões ocorreu devido às modificações no sistema e observações consequentes ao primeiro teste. 66

69 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO Resultados Nesta secção apresentam-se os resultados das avaliações efectuadas ao hipervídeo como ferramenta de suporte ao aprendizado de cirurgia veterinária Análise Quantitativa Para análise no primeiro teste (T1) a amostra usada foi de 13 questionários próprio s do hipervídeos respondidos pelos alunos. Em T2, a amostra usada foi de 52 questionários. Pergunta 1. Você viu detalhes no vídeo? A primeira questão trata da visualização dos detalhes no vídeo. Como abordado anteriormente, a inclusão deste item reside no fato de que, para aprendizagem de cirurgia com auxílio de vídeo, o detalhamento é de suma importância. Uma vez que se fez redução da resolução normal de captura das imagens de 720 x 480 pixels, para 352 x 288 pixels, e para possibilitar a observação do hipervídeo de modo satisfatório na Internet (largura de banda), é necessário se saber o nível de satisfação do usuário. Do primeiro para o segundo teste, foram modificadas as opções de resposta, passando de Sim e Não em T1, para Não, Regular e Muito bem em T2. Para a pergunta 1, se obteve as respostas da Tabela I. Pergunta 1 TABELA I I II 0 - não; 1 - sim Você viu detalhes no vídeo? 0 - não; 1 - regular 2 - muito bem % de 0 7,96% (1) 8,51% (4) % de 1 92,3% (12) 51,06% (24) % de 2-40,42% (19) Pr>Chisq 0,0023 0,001 %(número de alunos) Interpretação: Pode-se afirmar que o tamanho do vídeo apresentado na interface não interferiu na vizualização dos detalhes em ambos os testes. Os resultados são considerados altamente significativos (p<0,0023 e p<0,001). 67

70 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Pergunta 2. Percebeu a existência de links no vídeo? O hipervídeo apresenta conexões do tipo espaço-temporal nos objetos do vídeo. Como este possui a característica da velocidade, do dinamismo, pode-se custar a perceber a existência de conexão quando se assiste ao mesmo. Para a pergunta 2, se obteve as respostas da Tabela II. Interpretação: Em ambos os testes não houve diferenças significativas entre Não e Custou um pouco. Porém, entre estas opções e Facilmente houve diferença altamen-te significativa em ambos os testes (p<0,0036 em T1 e p<0,0005 em T2). Pode se afirmar que este tipo de conexão não é problema, pois é Facilmente percebido no HV. TABELA II I II Pergunta 2 Percebeu a existência de links no vídeo? 0 não; 1 - custou um pouco; 2 facilmente % de 0 7,69% (1) 14,89% (7 ) % de 1 76,92% (10) 25,53% (12) % de 2 15,38% (2) 59,57% (28) Pr>Chisq 0,0036 0,0005 Pergunta 3. Qual sua opinião sobre o texto indicativo nos links? Mesmo sabendo da existência de conexões nos objetos do vídeo, tal percepção pode ser prejudicada por não haver indicativo da presença dos mesmos durante a visualização, podendo provocar um voo "às cegas". Mediante esta constatação e por opção oferecida pelo programa de autoria do HV, se optou pela colocação de texto nas conexões se usando letras do tipo Arial, Itálico e tamanho de 8 pontos. Para a pergunta 3, se obteve as respostas da Tabela III. Pergunta 3 TABELA III I II Qual a sua opinião sobre o texto indicativo nos links? 0 péssimo; 1 ruim; 2 bom; 3 regular; 4 - excelente % de 0 0% 0% % de 1 0% 0% % de 2 61,53% (8) 55,31% (26) % de 3 15,38% (2) 12,77% (6) % de 4 23,08% (3) 31,91% (15) Pr>Chisq 0,0921 0,0017 Interpretação: Em T1 não houve diferença significativa entre Bom, Regular e Excelente, embora o somatório entre Bom e Excelente (84,61%) demonstrem que o tipo de indicação usada foi positiva. Já em T2, a diferença entre ambas as opções demonstraram serem altamente significativas (e com sensível aumento de um teste para outro para Excelente ). Tal ocorrência pode ser atribuída ao fato de que em T2 o ambiente estava disponível desde o teste anterior. Pelos índices apresentados se pode afirmar que o texto indicativo de conexão usado foi positivo. 68

71 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... Pergunta 4. "É necessário indicar o link?" A princípio, a questão relatada é semelhante a anterior, porém, se trata de avaliar o texto como mecanismo de identificação sempre que o ponteiro do mouse passar sobre alguma conexão existente. Para a pergunta 4 se obteve as respostas da Tabela IV. Interpretação: Em ambos os testes as diferenças entre respostas são significativas, mesmo que em T2 se tenha acrescentado mais uma opção. As respostas em T2 tiveram aumento em "Não", podendo significar que com mais tempo para uso do sistema os usuários vão se adaptando à inovação, ou seja, a percepção que em todos os objetos da cena existe uma conexão. Pelos índices apresentados se pode afirmar ser "altamente significativo" (p<0,0039 e p<0,0001) a presença de indicativo da existência de conexão. Pergunta 4 TABELA IV I II 0 - não; 1 - sim É necessário indicar o link? 0 - não; 1 - sim; 2 - tanto faz % de 0 8,33% (1) 12,76% (6) % de 1 91,67% (11) 72,34% (34) % de 2-14,89% (7) Pr>Chisq 0,0039 0,0001 Pergunta 5. Você usou a opção pause para usar (visualizar ou clicar) os links? Devido à dinâmica do vídeo, e como a cirurgia é filmada em tempo real e sem paradas provocadas para melhor captação das imagens, muitas vezes os objetos passam rapidamente nas cenas. Isto dificulta razoavelmente se clicar nos objetos a tempo de executar a ação, principalmente por usuários que não possuem habilidades com o uso do mouse. Os usuários podem, então, lançar mão da opção "Parar" (pause) e depois localizar o link desejado e ativá-lo. Para a pergunta 5 se obteve as respostas da Tabela V. Pergunta 5 TABELA V I II Você usou pause para usar os links? 0 - não; 1 - sim; 2 sempre % de 0 53,84% (7) 55,31% (26) % de 1 38,46% (5) 12,77% (6) % de 2 7,69% (1) 31,91% (15) Pr>Chisq 0,116 0,0017 Interpretação: Em T1 as diferenças entre as opções foram significativas e em T2 altamente significativas, com aumento acentuado para "Sempre". Tal aumento pode ser atribuído a mais tempo de uso do ambiente e o usuário criar o hábito de usar esta opção por considerá-la mais cômoda, permitindo apontar para a conexão sem incorrer em erro. Pode se concluir que ao se modelar a interface do ambiente, o player deve conter esta opção. Pergunta 6. Qual sua opinião sobre o Multilink? Conforme relatado no ítem pg.99, o Multilink é uma ferramenta criada para se evitar a frustração do usuário ao escolher uma determinada opção e a mídia destino não ser a desejada. Possibilita, também, escolha de 69

72 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN consulta apenas no contexto da cena, pois as opções oferecidas se atêm àquele momento cirúrgico. Para a pergunta 6 se obteve os resultados da Tabela VI. Interpretação: Em T1 as respostas apontam para "significativo" o resultado do uso da ferramenta (p>0.0833) e em T2 para "altamente significativo" (p>0,0001). Em T1 as resposta se concentraram em "Bom" e "Excelente" (100%), sem nenhuma outra escolha, o que reforça a aprovação. Em T2 houve aparecimento da opção "Regular", talvez devido a uma amostra muito maior (n=52) em relação a primeira (n=13), embora com percentual pouco significativo. Em T2 também não houve escolha da outras opções, reforçando a opção de uso do Multilink. Pode se concluir que a inclusão desta ferramenta interativa é "altamente significativa", proporcionando boa interatividade e alto índice de aceitação. Pergunta 6 TABELA VI I II Qual a sua opinião sobre o Multilink? 0 - péssimo; 1 - ruim; 2 - bom; 3 - regular; 4 - excelente % de 0 0% 0% % de 1 0% 0% % de 2 75% (9) 68,08% (32) % de 3 0% 10,64% (5) % de 4 25% (3) 21,27% (10) Pr>Chisq 0,0833 0,0001 Pergunta 7. Você considera o tempo para se assistir ao hipervídeo: Refere-se ao tempo disponibilizado para usar o Hipervídeo antes da realização da cirurgia. Em T1 as opções apresentadas foram duas (2), com prevalência "significativa" para pouco tempo (insuficiente) dedicado ao uso do HV cirúrgico. Para o T2 foram acrescentadas mais opções, permitindo análise mais acurada. Para a pergunta 7 se obteve as respostas da Tabela VII. Pergunta 7 TABELA VII I II Você considera o tempo para se assistir ao HV: 0 - suficiente; 1 - insuficiente 0 -péssimo; 1 -ruim; 2 - bom; 3 - regular; 4 - excelente % de 0 25% (3) 2,13% (1) % de 1 75% (9) 0% % de 2-40,42% (19) % de 3-4,26% (2) % de 4-53,19% (25) Pr>Chisq 0,0833 0,0001 Interpretação: Em T1 foi "significativa" (p<0,083) a escolha da opção "Insuficiente". Em T2 foi insignificante o nível de insatisfação, concentrando-se a maioria entre "Bom" e "Excelente", com prevalência deste último. Ambos totalizaram 93,61%. Estes resultados são "altamente significativos" (p>0,0001). Necessário salientar que em T1 o ambiente ficou 1 semana a disposição e, em T2, os alunos tiveram acesso desde T1, isto é, desde o semestre anterior (6 meses). No entanto, não é possível através dos testes aqui realizados identificar o tempo ideal. 70

73 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... Pode-se afirmar que em T2 o tempo para assistir ao hipervídeo foi muito bom e permitiu a assimilação do conteúdo. Pergunta 8. Você considera o tamanho do vídeo na tela: Trata da área de visualização do hipervídeo na tela, ou seja, a resolução usada. Considera-se ser esta questão relevante, uma vez que se deve ter boa visão dos detalhes nas cenas. Em T1 as respostas se mantiveram entre "Ruim", "Regular" e "Bom". A diferença, entretanto, entre estas opções não é "significativa", com maior prevalência em "Bom", mas com alto percentual para "Ruim". Já em T2 houve diferentes resultados dignos de menção: diferenças "significativas" entre todas opções; sensível diminuição para "Ruim"; sensível aumento de "Regular" e; aparecimento da opção "Excelente". O nível de significância (p>0,0005), ao contrario de T1, aponta para "altamente significativo". Para a pergunta 8 se obteve os resultados apresentados na Tabela VIII: Pergunta 8 TABELA VIII I II Você considera o tamanho do vídeo na tela: 0 - péssimo; 1 - ruim; 2 - bom; 3 - regular; 4 - excelente % de 0 0% 0% % de 1 33,33% (4) 12,76% (6) % de 2 50% (6) 46,81% (22) % de 3 16,66% (2) 31,91% (15) % de 4 0% 8,51% (4) Pr>Chisq 0,3679 0,0005 Interpretação: os resultados estatísticos apontam insatisfação dos usuários para com a resolução usada (352x288) para apresentação do HV. No entanto há que se salientar ser uma variável negativa resultante de problemas tecnológicos ainda existentes para o uso de ambientes que tem no vídeo a mídia principal para ensino e aprendizagem. Pode-se afirmar ser um ponto negativo no uso em rede desta tecnologia. 71

74 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Pergunta 9. Você considera o conteúdo mostrado: Esta questão pode ser considerada como de suporte a interpretação da análise, uma vez que não influi diretamente na funcionalidade do ambiente. No entanto esta diretamente relacionada ao nível de satisfação do usuário pois trata do conteúdo mostrado nas mídias destino das conexões, e que dá suporte ao entendimento complementar da atividade cirúrgica. Ou seja, ainda não consta como informação armazenada durante a formação básica, e que tem como finalidade permitir uma aprendizagem de modo significativo. Para a pergunta 9 se obteve os resultados apresentados na Tabela IX. Interpretação: As respostas se concentraram entre "Bom", "Regular" e "Excelente", com prevalência para o primeiro em ambos os testes. Houve diferença significativa entre "Bom" e as demais. A maior diferença se deu no aumento sensível para "Excelente" e para "Regular" em T2. No entanto, em ambos os testes os resultados foram "altamente significativos" (p>0,0087 e p>0,0002 respectivamente). Pode-se afirmar que os alunos avaliaram o conteúdo disponibilizado de forma positiva. Pergunta 9 TABELA IX I II Você considera o conteúdo mostrado: 0 - péssimo; 1 - ruim; 2 - bom; 3 - regular; 4 - excelente % de 0 0% 0% % de 1 0% 0% % de 2 75% (9) 61,7% (29) % de 3 8,33% (1) 14,89% (7) % de 4 16,67% (2) 23,4% (11) Pr>Chisq 0,0087 0,0002 Pergunta 10. Você executa uma cirurgia vendo somente o hipervídeo? Trata de forma objetiva se o aluno acredita que consegue executar uma cirurgia desconhecida somente com auxílio do Hipervídeo. Visa se conhecer o nível de confiabilidade na tecnologia. Em T1 não houve diferença significativa entre as opções, com empate técnico (p<0,5637) para "Sim" e "Não". No entanto, em T2 houve aumento significativo para "Sim", apontando de forma positiva para o aumento de confiança no sistema. Para a pergunta 10, se obteve os resultados apresentados na Tabela X. Pergunta 10 TABELA X I II Você executa uma cirurgia vendo somente hipervídeo? 0 - não; 1 - sim % de 0 41,67% (5) 31,91% (15) % de 1 58,33% (7) 68,08% (32) Pr>Chisq 0,5637 0,0131 Interpretação: é necessário salientar que para o T2 novas ferramentas interativas foram acrescentadas ao sistema e houve mais tempo para uso, assim como a amostra para análise das respostas obtidas foram obtidas na sua totalidade. Pode-se afirmar que o sistema obteve credibilidade para auxiliar no aprendizado de cirurgia. 72

75 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... Pergunta 11. Você considera o Hipervídeo: Esta questão pode ser considerada uma continuidade da anterior, no entanto, visando o nível de satisfação, ou aceitação da tecnologia.para a pergunta 11 se obteve os resultados apresentados na Tabela XI. Interpretação: Em T1, apesar da pequena amostra, já se identifica a relevância dos índices, apontando para "Bom" e "Excelente" (91,66%) de forma "significativa". Em T2, com amostra que permite maior confiabilidade nos resultados, também se obteve índices "altamente significativos" (p>0,0001) para as mesmas opções (95,74%). Observou-se duplicarem os níveis de satisfação, apontando de forma positiva para a aceitação do sistema. Os resultados desta questão em ambos os testes são similares e permitem afirmar que o sistema atingiu os objetivos pretendidos. TABELA XI I II Pergunta 11 Você considera o Hipervídeo: 0 - péssimo; 1 - ruim; 2 - bom; 3 - regular; 4 - excelente % de 0 0% 0% % de 1 8,33% (1) 0% % de 2 58,33% (7) 25,53% (12) % de 3 0% 4,26% (2) % de 4 33,33% (4) 70,21% (33) Pr>Chisq 0,1054 0,0001 Pergunta 12. Executa a técnica vendo somente vídeo? Em T2 foi colocada uma questão paralela que trata do uso individual do vídeo, uma vez que este último é o elemento central do hipervídeo. Ao mesmo tempo, na disciplina existe outro ambiente interativo em uso, um repositório de vídeos livre e aberto a comunidade veterinária. Procurou-se, assim, traçar um perfil comparativo. Para a pergunta 12 se obteve as respostas apresentadas na Tabela XII. TABELA XII I II Pergunta 12 Executa a técnica vendo somente video? 0 - não; 1 - sim % de 0-63,83% (30) % de 1-36,17% (17) Pr>Chisq - 0,0579 Interpretação: a diferença entre as resposta é altamente significativa (p<0,0579), apontando que os alunos se consideram incapazes de realizar uma técnica vendo somente vídeo. Tal resultado reforça a hipótese estudada, pois o vídeo é desprovido de interatividade. Interpretação geral resultante da análise estatística quantitativa: A investigação quantitativa realizada, atuando em realidade específica, traz à luz dados, indicadores e tendências positivas para a adoção do hipervídeo. 73

76 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Análise Qualitativa Análise Quantitativa é a pesquisa que obtém dados a partir de observação, entrevistas ou interações verbais e focos nas intenções e interpretações dos participantes (Tradução livre do original: Holloway and Wheeler, "Ethical issues in qualitative nursing research," Nursing Ethics, 1995 Sep; 2(3): ) (apud Vieira, 2004). Ao estabelecer a linha de trabalho se procurou não realizar uma dicotomia entre a pesquisa quantitativa e a qualitativa. As pesquisas realizadas na Medicina Veterinária e de modo geral nas áreas das ciências médicas tendem ao método quantitativo. Segundo Vieira (2004), o método qualitativo: [...] é o axioma das crenças do investigador. Atribui importância fundamental a descrição detalhada dos fenômenos e dos elementos que o envolvem, aos depoimentos dos atores sociais envolvidos, aos discursos, aos significados e aos contextos. Apesar do maior grau de subjetividade do método, se os procedimentos científicos forem estabelecidos de forma organizada e objetiva, com procedimentos de campo detalhados, segundo o mesmo autor, conferem uma certa "objetivação" do fenômeno estudado. As características das variáveis que perfazem o todo na aprendizagem da cirurgia se dão em um contexto extremamente específico. A observação de comportamentos e manifestações dos envolvidos contribuem diretamente para o aperfeiçoamento dos conteúdos e técnicas a serem preconizadas, bem como suas melhorias. A simples observação de manifestações dos alunos, professores e tutores no dia a dia, levam à confirmação do certo ou do errado, do desejável, a exemplo: 1) do professor - depois que colocamos o site de cirurgia no ar, os alunos não fazem mais perguntas antes das práticas, como antigamente" 2) de um aluno - acho que os Hipervídeos são de grande valia para o aprendizado de cirurgia, pois caso tenhamos dúvidas sobre alguns procedimentos, podemos acessar a Internet, abrir o hipervídeo, acessar a dúvida e assistir quantas vezes for necessário. São manifestações passíveis de julgamento, no caso positivas, e que permitem juízo e entendimento do que esta acontecendo naquele momento e naquele contexto. Para considerações sob o ponto de vista qualitativo foram adotadas as ações a seguir. Acompanhamento das cirurgias realizadas nos testes por professores e tutores (alunos de doutorado), e registradas em formulário de acompanhamento, com passos a serem observados e de acordo com as técnicas preconizadas e posterior avaliação. Interpretação: Em T1 cada cirurgia foi acompanhada por um tutor, orientados por formulário próprio. Das quatro (4) cirurgias realizadas, uma foi rejeitada pelo tutor correspondente, pelo professor e por este autor, pertencente ao GC2. As demais, duas de GU e uma de GC foram consideradas "Realizadas". Problemas detectados: No teste considerado "Não realizada", por uma aluna do CG2, a referida cirurgiã teve grandes dificuldades nos passos iniciais, mostrando visíveis problemas de auto-controle emocional. O auxiliar de cirurgião, ao contrário, foi quem tomou o controle da situação e passou a orientar a colega. Os problemas apresentados foram de tal ordem que os tutores e professores presentes tiveram que auxiliar para evitar risco de vida ao paciente. Após a identificação do útero e apreensão do mesmo, a cirurgia passou a ter um rumo dentro da normalidade, no entanto com acentuada demora na realização dos passos, denotando muito desconhecimento e insegurança por parte da aluna. A cirurgia saiu do tempo normal médio de duas horas que os alunos levam nas práticas de rotina, passando de 4h, assim mesmo tendo que ter intervenção da tutoria inúmeras vezes para se levar ao final. A cirurgia foi considerada "Não Realizada". Observação: No outro GC, a cirurgia foi considerada muito boa, "Realizada", se percebendo muita tranquilidade e segurança do cirurgião, acima da média. Ao ser inquirido por este autor se o aluno já havia feito alguma cirurgia, se obteve a seguinte resposta: "Não, mas 74

77 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... assisti muitas vezes o vídeo que tem no outro sistema recomendado pela disciplina, o TECVet, e em outros sítios...e eu gosto muito de cirurgia". Filmagens das cirurgias para posterior observação e atribuição de valores para "Realizada" e "Não Realizada", pelos professores da disciplina e pelo autor deste trabalho. Interpretação: da mesma forma, os professores consideraram as duas cirurgias de GU e uma de GC "Realizadas". Uma cirurgia de GC "Não Realizada" (abordada no item anterior). Relatos dos alunos em ambos os testes, em questão incluída nos questionários dos dois testes. Interpretação: são manifestações espontâneas e anotadas na pergunta final dos questionários. Foram retornadas 09 manifestações, a seguir relatadas. A seguir apresentam-se relatos dos alunos, cujos conteúdos são registrados são transcritos: (1) Acho que os hipervídeos são de grande valia para o aprendizado de cirurgias, pois caso tenhamos dúvidas sobre alguns procedimentos, podemos acessar a Internet, abrir o hipervídeo e buscar a dúvida, assistimos o hipervídeo quantas vezes achar necessário. (2) O tamanho do vídeo na tela do monitor precisa ser maior e algumas coisas precisam ser explicadas mais detalhadamente. Acredito que o vídeo só possa ser visualizado com Internet Explorer, mas atualmente muitas pessoas utilizam outros programas. É interessante que os outros programas também possam ser utilizados. (3) O cadastramentro para entrar na página esta um pouco confuso. Os links do vídeo deveriam aparecer sem a necessidade de passar o cursor sobre a imagem, pois a pessoa pode perder alguma explicação por não ter visto o link. Os principais passos da cirurgia poderiam aparecer escritos no vídeo, além da locução (ajuda a pessoa a gravar os detalhes dos procedimentos). (4) "Seria muito interessante que todas as nossas práticas pudessem ser entendidas antes pelo vídeo, pois visualiza-se tudo mais facilmente, nada é novidade na hora da prática. Por livro não é a mesma coisa. (5) "Os vídeos postados no HVet são de extrema importância para o aprendizado de cirurgias, pois conseguimos visualizar e ouvir os comentários ponto a ponto. Para mim os vídeos são excelentes". (6) "O uso de vídeo e hipervídeo é uma ferramenta muito importante no aprendizado da disciplina de técnica cirúrgica, sendo uma extensão das aulas práticas". (7) "Deveria ser possível avançar e voltar no vídeo". (8) "O vídeo é importante para ter idéia prática dos processos". (9) "Achei uma idéia inovadora e de grande utilidade para as aulas". Comentários dos professores e tutores. São manifestações espontâneas relatadas pelo professor responsável pela disciplina e um doutorando, professor auxiliar haja 3 anos. No primeiro teste, primeiro semestre de 2009: "Os alunos hoje não fizeram nenhuma pergunta antes de iniciarem as cirurgias, foram direto para as mesas e começaram. Tranquilo. Me chamou a atenção". Esse comentário foi confirmado pelo doutorando auxiliar da disciplina sem saber que o colega titular o havia feito, em outro momento e de forma espontânea. No segundo semestre, o mesmo professor relatou em encontro e conversa informal, sem ter sido inquirido, também de forma espontânea: "Olha, a gurizada se fardou, entraram e começaram as práticas sem nenhuma pergunta. Beleza! O "teu" sistema esta funcionando mesmo". Interpretação: ao longo dos contatos tem sido uma constante os comentários dos professores da disciplina, em bate papo informais, e normalmente positivos. Quando em sentido contrário, são sempre sugestões espontâneas, tanto por professores como dos alunos. Ao fazer uma análise empírica e se comparar com os gráficos do sistema interno do HVet, se percebe acentuado aumento de acessos ao hipervídeo da cirurgia correspondente (Figura 18) na semana da aula prática. Pode ser interpretado que as dúvidas normais, até então sanadas previamente pelos professores antes de se entrar no bloco cirúrgico, agora foram previamente desfeitas consultando-se o sistema. 75

78 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Fig.18. Estatística gerada no sistema interno do HVet. As três colunas maiores e em cor cinza, demonstram acentuado aumento nas consultas. 2.7 Conclusões Os resultados deste trabalho demonstra a consolidação de novas práticas que possibilitam melhorias no ensino, e aqui um que se pode dizer "extremo". Procura-se substituir algo real pela inovação tecnológica. De um lado, o aluno, que necessita maior participação, iniciativa e novos métodos de estudo, de aprendizagem e de pesquisa. São tempos de ajustes, onde a tecnologia substitui em parte ou no todo, antigas práticas tidas como únicas. Este caso é um exemplo. Do outro lado, os professores, que de forma inexorável, devem estar cientes de que a ciência é uma busca constante de soluções para os problemas que se apresentam. É necessário adaptar-se a cada nova situação, ser criativo, exercitar a inteligência e por a trabalhar a mentalidade científica. A experimentação tem que ser realizada com vistas a se encontrar a solução, mesmo que temporária. O ensino a distância pode se valer dos resultados aqui obtidos. Muitos dos benefícios obtidos através das observações da vivência diária e dos contatos mantidos entre professores, tutores, alunos, no ensino presencial, devem ser substituídos pelo virtual. Dentro do objetivo proposto de se projetar e testar um ambiente suportado pelo hipervídeo para um tipo aprendizagem demonstrado ser de difícil quebra de paradigma, as propriedades do vídeo com vistas ao ensino aqui confirmadas, confirmam ser um bom caminho a ser seguido e torná-lo como apoio de excelência na aprendizagem via TVI. No neste contexto da televisão, onde esta mídia tem domínio absoluto, onde o realismo e o entendimento da dinâmica daquilo que se apresenta são determinantes para se aprender, a tecnologia do hipervídeo chega em bom momento. O um ambiente Hipervídeo aqui apresentado, cuja proposta foi concebida com base em diretrizes de um projeto apoiado por teorias de mídias e de cognição, e tendo em conta a especificidade do tema e a par do currículo do curso envolvido, serve de ponto de partida em qualquer área do ensino. Ao oferecer maior controle aos usuários, o HV permite mais tempo para reflexão e equilibra os elementos do vídeo que compõe sua carga cognitiva. Através dos hiperlinks permite a navegação no vídeo, em diferentes e relevantes pontos, bem como acesso às informações relacionadas ao contexto. Através de índices é possível se ter uma visão do vídeo em diferentes perspectivas para navegá-lo em conformidade. Anotações permitem acrescentar notas relativas a aspectos específicos abordados no vídeo, podendo serem revistas nos momentos exatos, a indexação do vídeo de forma personalizada. Seu compartilhamento permite algum apoio à aprendizagem colaborativa entre alunos e professores [14]-[37], processo de extrema importância na EAD. Assim, o HVet se apresenta como uma ferramenta rica e flexível, disponível a qualquer hora e em qualquer lugar, com potencial para apoiar 76

79 TV INTERATIVA, HIPERVIDEO E EDUCAÇAO A DISTÂNCIA: A INTERAÇÃO COMO ELEMENTO... diferentes modos cognitivos, estilos e fases da aprendizagem através da TVI, pois suas características demonstradas não exigem mudanças na técnica televisiva proposta. O ambiente foi testado com estudantes que em seguida foram avaliados por professores da disciplina que lhe deu origem conteudista. Os resultados mostram que o HV foi bem sucedido como ferramenta para apoiar a aprendizagem da cirurgia, sem o uso de animais vivos em demonstração ou prática. Saliente-se que os alunos possuiam conhecimentos básicos prévios sobre técnica cirúrgica geral, embora não sobre aquela que foi usada nos testes. O nível de satisfação dos usuários para com a tecnologia testada e com os mecanismos propostos neste tipo de HV também foram muito positivos e encorajadores, a despeito do cuidado que a complexidade introduzida pela dimensão temporal do vídeo em hipermídia requer. Desta forma, o HVet provê meios para apoiar os processos de ensino-aprendizagem, podendo contribuir para o desafio gerado pela ausência do objeto real, independente do canal onde é disponibilizado. Internet, mídias móveis como o celular que se encontra em franca expansão como parte do ensino ou na TVI. A ferramenta desenvolvida poderá, também, dar apoio ao longo da carreira a todos os profissional envolvidos, pois se torna repositório perma-nente e reutilizável, assim como passível de atualizações e sem perdas do já realizado. Vale lembrar aqui a conclusão da pesquisa realizada e que apresentamos como modelo para adaptações com vistas ao uso na EAD, via TVI: "Diante destas considerações, de posse dos resultados e de acordo com a hipótese estabelecida, pode ser afirmado que usando o Hipervídeo como ferramenta de apoio à aprendizagem, é possível realizar um ato cirúrgico até então inédito para aquele aprendiz". 2.8 Recomendações para Trabalho Futuro Limitações também foram encontradas, especialmente relacionadas ao tamanho do vídeo, qualidade e tempo de acesso, problemas inexistentes ao seu usado na TVI. São problemas restrições tecnológicas inerentes ao uso na Internet, principalmente relacionadas com a largura de banda e as condições da rede. Isto é particularmente importante para uso do HV no contexto da EAD, pois eliminando o principal problema detectado nesta pesquisa, reforça ainda mais a recomendação de seu uso via TVI. Enquanto isso terá continuidade a exploração e uso de conteúdos de mídia dinâmica e integrada com os vídeos, como animações e áudio, para melhor explicar os processos que têm uma dimensão temporal e também aumentar a continuidade da navegação e melhor apoio para a aprendizagem com recursos multimídia, em conformidade com as teorias aqui apresentadas. Atenção extra também será dada aos mecanismos para a anotação de apoio, comunicação e compartilhamento entre alunos e professores. Estes são mais relevantes em fases posteriores da aprendizagem, não avaliados no curto espaço de tempo disponível para os testes com os alunos, embora percebidos como características importantes pela grande maioria dos participantes. 2.9 Agradecimentos Nossos agradecimentos aos profs. Dr. Alexandre Mazzanti, Dr. Fabiano Salbego e ao acadêmico André Grahl Pereira pela colaboração neste trabalho. Ao Núcleo Setorial de Informática do Centro de Ciências Rurais da Universidade Federal de Santa Maria (NuSI), Brasil, ao Programa de Pós-graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil e ao LaSIGE, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal. 77

80 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 2.10 Referências Bibliográficas Baddeley, A., & Hitch, G. Working memory, in Recent Advances in Learning and Motivation, New York: Academic Press, vol. 8, 1974, pp Baddeley, A.D. Working memory: the interface between memory and cognition, in Cognitive Neuroscience: A Reader, M. Gazzaniga, Ed., Oxford, UK: Blackwell Publishers, 2000, pp Baddeley, A.D. Human Memory. Boston: Allen and Bacon, Carvalho, A.A.A. Como olhar criticamente o software educativo multimédia, in Cadernos SACAUSEF, no. 1, Ministério da Educação, 2005, pp , pp Casas, S. M. Didáctica Del Vídeo. Barcelona. Editorial Alta Fulla, Chambel, T. & N. Guimarães. Aprender com Vídeo em Hipermédia. Technical Report. Departamento de Informática, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Lisboa, Chambel, T., Correia, N. & Guimarães, N. Hypervideo on the web: models and techniques for video integration, in Proc. IASTED International journal of computers & applications, Nassau, Bahamas, 2001, pp Chambel, T., Zahn, C., & Finke, M. "Hypervideo and Cognition: Designing Video-Based Hypermedia for Individual Learning and Collaborative Knowledge Building, Chapter II, in Cognitively Informed Systems: Utilizing Practical Approaches to Enrich Information Presentation and Transfer, Eshaa Alkalifa, Ed., Idea Group Publishing, 2005, pp Clark, R., & Craig, T. Research and Theory on multi-media learning effects, in Interactive multimedia learning environments: Human factors and technical considerations on design issues, M. Giardina, Ed., New York: Springer-Verlag, 1992, pp Dondis, D.A. La sintaxis de la imagen : introduccion al alfabeto visual, Barcelona: G.Gilli, Girgensohn, A., Shipman, F.L., Wilcox, J. R. Smith, Sethuraman, P., & Zhang, T. Hypervideo summaries. FX Palo Alto Laboratory, Palo Alto, USA, Gradvohl, A.L.S., & Iano, Y. Matching Interactive TV and Hypervideo, in Revista IEEE América Latina, v. 5, 2007, pp IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Em: Jensen, J. F. Interactive Television: New Genres, New Format, New Content, in Proc. of the Second Australasian Conference on Interactive Entertainment, Sydney, Australia, Jonassen, D.H.B., & Grabowski. L. Handbook of Individual Differences: Learning and Instruction, New York: Routledge, Liestol, G. Aesthetic and Rhetorical Aspects of Linking Video in Hypermedia, in Proc. of ACM Hypertext, Edinburgh, UK, 1994, pp Mayer, R.E., & Moreno, R. A Split-attention Effect in Multimedia Learning: evidence for dual processing systems in Working Memory, Journal of Educational Psychology, vol. 90, no. 2, 1998, pp Mayer, R.E., & Moreno. R. Nine ways to reduce cognitive load in multimedia learning, Educational Psychologist, vol. 38, no. 1, 2003, pp Nicholls, R. SMS - Today's Interactive Television. Disponível em: Acesso: 20/10/2010. Norman, D. Things That Make Us Smart, Redwood, CA: Addison Wesley, Paivio, A. Imagery and verbal processes. New York: Holt, Rinehart, and Winston, Palloff, R.M., & Pratt, K. Building Online Learning Communities: Effective Strategies for the Virtual, San Francisco, CA: Jossey-Bass,

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82 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 80

83 LOCALIZADOR DE OBJETOS DE APRENDIZAJE DISTRIBUIDOS Capítulo 3 Localizador de Objetos de Aprendizaje Distribuidos Rodrigo Saavedra, Diego Vallespir, Regina Motz Universidade de la República Facultad de Ingeniería Resumen: En este artículo presentamos una propuesta de arquitectura de software para localizar y recuperar objetos de aprendizajes distribuidos, describimos la implementación realizada y discutimos líneas futuras de extensión para los metadatos soportados por los repositorios de objetos de aprendizaje. Palabras Claves: Federación de Repositorios,Objetos de Aprendizaje, Metadatos 3.1 Introducción Actualmente se vive en una era en donde la información y el conocimiento implican el desarrollo de una sociedad globalizada, donde se atraviesan fronteras y límites geográficos, a esto se lo conoce como sociedad de la información. La información es el nuevo y preciado recurso al cual se debe proporcionar la capacidad de acceso de forma universal. Esta cantidad de información que caracteriza la sociedad moderna impone más que nunca la necesidad de conseguir localizar de forma precisa la información adecuada. En el escenario de elearning las herramientas más utilizadas son los Sistemas de Administración de Aprendizaje o LMS (Sistemas de Gestión de Aprendizaje, del inglés Learning Management Systems ) que automatizan la administración de acciones de formación: gestión de usuarios, gestión y control de cursos, gestión de los servicios de comunicación, etc. Estos sistemas gestionan los contenidos almacenados generalmente en repositorios. Presentan algunas carencias (como poca formalización y estructuración del conocimiento, poca adaptabilidad a los estándares, contenidos demasiado expositivos, etc.) que los configuran como herramientas con limitaciones para la recuperación y re-utilización en otros ambientes de los recursos educativos. Por otro lado, los LCMS (Sistemas de Gestión de Contenidos, del Inglés Learning Content Management Systems ) se definen como un sistema basado en Web que es utilizado para crear, aprobar, publicar, administrar y almacenar recursos 81

84 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN educativos y cursos en línea. Es en este contexto que se identifica el concepto de objeto de aprendizaje (OA) especialmente orientado para facilitar la recuperación y la re-utilización de los recursos educativos. El Comité de Estandarización de Tecnología Educativa IEEE (IEEE LTSC, del inglés Learning Technology Standards Committee ), define a los objetos de aprendizaje como una entidad, digital o no digital, que puede ser utilizada, reutilizada y referenciada durante el aprendizaje apoyado con tecnología. Es así que los repositorios de objetos de aprendizaje brindan la posibilidad de localizar y recuperar los OA, de forma independiente a la plataforma de administración del curso. Un ROA (Repositorio de Objetos de Aprendizaje) (Guzmán, C, 2005) es una colección de recursos (objetos o unidades de aprendizaje) que son accesibles a través de una red. El objetivo de un repositorio es facilitar la reutilización de recursos educativos, facilitando el acceso a los recursos almacenados en el mismo. Las funciones básicas que debe proveer un ROA (según la ADL, Advanced Distributed Learning), con el fin de lograr satisfacer tanto al usuario como la interoperabilidad con otros Sistemas, son: Buscar. Es la habilidad para localizar un objeto de aprendizaje apropiado. Esto incluye la habilidad para su despliegue. Recuperar. Recibir un objeto de aprendizaje que ha sido pedido. Enviar. Entregar a un repositorio un objeto de aprendizaje para ser almacenado. Almacenar. Poner dentro de un registro de datos un objeto, con un identificador único que le permita ser localizado. Colectar. Obtener metadatos de los objetos de otros repositorios por búsquedas federadas. Publicar. Proveer metadatos a otros repositorios. La eficiencia de los sistemas para indexar, recuperar y re-utilizar los OA depende básicamente de los metadatos que se dispongan sobre los OA. A través de los metadatos se tiene un primer acercamiento con el objeto, conociendo rápidamente sus principales características. Son especialmente útiles en los recursos que no son textuales y en los que su contenido no puede ser indizado por sistemas automáticos, por ejemplo, los multimedios o un audio. Uno de los estandares de metadatos más extendidos es LOM (Learning Object Metadata) (IEEE Learning Technology Standards Committee, 2002) propuesto por el IEEE LTSC en Se trata de un esquema conceptual que permite describir los contenidos educativos a través de una jerarquía de elementos agrupados en nueve categorías. Un elemento puede ser simple o compuesto, y los elementos simples tiene un tipo de datos y un dominio, por lo general un vocabulario predefinido o una referencia a otra norma. Ha habido muchas críticas de la generalidad de LOM (Ullrich, C, 2005) (Canabal, M., Sarasa, A., Sacristán, J.C, 2008), el IEEE reconoce que LOM es genérico, y describe la forma de extenderlo, a través de perfiles de aplicación. Algunos proyectos (ActiveMath Project, 2009) han desarrollado sus propias plataformas desacopladas sobre la base de repositorios de objetos descritos por LOM, en la mayoría de los casos extendiendo LOM a través de un perfil de aplicación. En primer lugar e independiente de los metadatos asociados a los objetos de aprendizaje y de la plataforma sobre la que esté implementado cada uno de los repositorios, se quiere poder realizar búsquedas federadas y presentar al usuario la información, de forma que pueda acceder al objeto de aprendizaje y al conjunto de metadatos que lo describen, se construyen así las llamadas Federaciones de Repositorios de OA. Una federacion de ROA permite al usuario 82

85 LOCALIZADOR DE OBJETOS DE APRENDIZAJE DISTRIBUIDOS obtener objetos de aprendizaje de repositorios externos a partir de criterios de búsqueda específicos. En este trabajo presentamos una arquitectura de software para una federación de repositorios de objetos de aprendizaje, que permite localizar y recuperar objetos de aprendizaje distribuidos en diferentes repositorios, independientemente de su tecnología de almacenamiento. Además de presentar este federador, el presente trabajo discute algunas líneas interesantes para la extensión de los metadatos de LOM que agregarían valor a la utilización de los repositorios de objetos de aprendizaje, en particular los metadatos educativos y los metadatos de valoración de los objetos de aprendizaje. 3.2 Federaciones de ROA La IMS DRIWG ( IMS Digital Repository Interoperability Working Group ) (IMS Digital Repositories Interoperability, 2009) es una especificación de normas y recomendaciones, que facilita un esquema funcional de la arquitectura del sistema y un modelo de referencia completo para la interoperabilidad de repositorios. Permite a los repositorios interactuar entre sí, ignorando su arquitectura interna, para lograr esto el esquema de funcionamiento propuesto es el que se detalla en el recuadro de la Figura 1. Figura 1. Esquema de funcionamiento de la IMS DRI (IMS Digital Repositories Interoperability, 2009) En el esquema propuesto se puede observar que la gestión del repositorio se basa en un conjunto de funciones, que la especificación agrupa en los siguientes pares de funciones: Buscar / Exponer: El usuario especifica los atributos que servirán para discriminar sobre los metadatos de los objetos de aprendizaje. La respuesta es un conjunto de metadatos. Enviar / Almacenar: Esta funcionalidad hace referencia a la forma de almacenar un objeto en un repositorio y la forma que tomará una vez almacenado para hacer posible su recuperación. El lugar desde el cual se coge el objeto para su almacenamiento puede ser otro repositorio, un sistema enseñanza, el disco duro del desarrollador, o cualquier punto de la red. Alertar / Exponer: La especificación contempla esta funcionalidad cómo un posible componente de un repositorio digital o un servicio intermedio encargado de mandar correos electrónicos. 83

86 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Colectar/ Exponer: Corresponde a la activación periódica del mecanismo de búsqueda. Esta funcionalidad proporciona la forma de escribir los meta datos que van a servir para las búsquedas, la forma de agruparlos para facilitar los sondeos futuros y la manera en que se tienen que agregar para formar nuevos repositorios (estos almacenes estarán disponibles para las funciones de búsqueda y alerta). Esta funcionalidad interactúa con el repositorio de dos maneras diferentes. La primera consiste en solicitar metadatos del repositorio, mientras que en la segunda ofrece al almacén meta datos para que sean almacenados. Solicitar / Entregar: La función Solicitar es la petición de acceso a un recurso que realiza un usuario del sistema una vez lo ha localizado gracias a los meta datos que lleva asociados. Entregar se refiere a la respuesta que le da el repositorio, que le otorga o le niega el acceso al recurso. 3.3 Simple Query Interface Simple Query Interface es una API para el establecimiento de sesión y realización de consultas síncronas y asíncronas que define los servicios que un repositorio debe de tener disponibles para recibir y responder consultas de otros repositorios. Es parte de la arquitectura para la interoperabilidad de repositorios educativos LORI (en inglés, Learning Object Review Instrument), la cual define los servicios necesarios para permitir la interoperabilidad entre estos repositorios. SQI (Van Assache, F., Duval E., Massart D., Olmedilla D., Dimon B., Soberain S. Ternier S. & Wild F.) sólo se encarga del envío y recepción de consultas, no teniendo en cuenta en ningún momento la estructura de las mismas, lo que lo hace sencillo de implementar en una gran variedad de sistemas heterogéneos. Los servicios brindados incluyen servicios básicos como por ejemplo servicios de autenticación, gestión de la sesión y servicios de aplicación como gestión de las consultas. Las ventajas de SQI vienen asociadas a que es neutral respecto al lenguaje de consultas utilizado en el manejador de BD y en el modelo semántico seguido por el repositorio. SQI presenta dos escenarios diferentes: en el escenario síncrono el destino devuelve los resultados a la fuente, por lo tanto la recuperación de los resultados es iniciada por la fuente. El proceso es el siguiente, la fuente realiza la consulta y a través de otros métodos accede después a los resultados. En el escenario asíncrono la transmisión de resultados es responsabilidad del destino, es decir una vez iniciada la consulta y a medida que se obtienen los resultados, éstos son trasmitidos a la fuente. Para hacer posible este escenario la fuente tiene que tener la capacidad de identificar una consulta enviada a un destino particular, por ejemplo si la misma consulta fue enviada a diferentes destinos. También, la fuente, debe de implementar un punto de acceso para la recepción de los resultados. Tanto en el escenario síncrono como asíncrono es importante hacer notar que es posible realizar múltiples consultas por sesión, inclusive simultáneamente. 3.4 Federaciones ROA Relevantes La existencia de un gran número de repositorios de Objetos de Aprendizaje ha generado ya la creación de varios federadores para estos repositorios. Considerando los más relevantes, por su amplia difusión y por la cobertura que tienen, seleccionamos para analizar los Federadores Ariadne, Globe y Agrega. ARIADNE (Alliance of Remote Instructional Authoring & Distribution Networks for Europe) (Ternier, S., Masart, D., Campi, A., Guinea, S. Ceri, S., Duval, E, 2009) es el repositorio de un proyecto de la Unión Europea que tiene como objetivo fomentar el 84

87 LOCALIZADOR DE OBJETOS DE APRENDIZAJE DISTRIBUIDOS intercambio de experiencias en el área de la educación abierta y a distancia. Consiste en una red europea de recursos educativos distribuidos alrededor del cual se han creado una serie de herramientas que ayudan a la compartir y reutilizar el material educativo. Provee una plataforma para compartir la información a través de la instalación de un servidor o nodo, mediante el cual se pueden almacenar y consultar los objetos de aprendizaje en línea que se generan en la comunidad, teniéndose así una base de OA distribuida en todos los nodos que componen la plataforma. Un nodo de ARIADNE está formado por un repositorio local de almacenamiento (KLP) y un servidor de cursos (AMI/ALI), pudiendo estar ambos en la misma PC o distribuido en distintas computadoras. El repositorio local de conocimiento se almacena todos los objetos de aprendizaje y sus metadatos, mientras que el servidor de cursos provee una interfaz Web para la administración y consulta sobre el repositorio. Todos los nodos locales se comunican con un nodo especial, el nodo central, encargado de mantener la información actualizada de todos los objetos de aprendizaje y así poder compartir la información entre nodos locales. Para esto una vez al día el nodo central solicita a los nodos locales todos los OA dados de alta a partir de la última consulta y actualiza su catálogo de OA, este proceso es conocido como replicación. ARIADNE permite realizar búsquedas en repositorios externos donde los lenguajes de consulta de cada repositorio no tienen porque ser los mismos. Estas búsquedas se realizan utilizando SQI de manera transparente al usuario y resolviendo la heterogeneidad con los repositorios que desean unirse a la federación. Además de brindar la funcionalidad de descarga de contenido ofrece la posibilidad de exportar sus metadatos en LOM, logrando así una mayor reutilización de los OA con el único inconveniente que el usuario final tenga que realizar una transformación de LOM al tipo de metadatos que use su repositorio. En conclusión, uno de los puntos a destacar de esta arquitectura son las búsquedas federadas sobre repositorios heterogéneos en lenguaje de consultas a través de la API de SQI, de esta manera un repositorio para pasar a ser parte de la federación debe de exponer una interfaz SQI a través de servicios Web y devolver los metadatos de los OA en la especificación LOM. También brinda, una vez realizada la búsqueda, el filtrado de los metadatos obtenidos de acuerdo a los valores ya fijados para los metadatos de las categorías de LOM (Catalogo, Tipo, Formato, Contexto, Lenguaje). La principal desventaja es que impone una arquitectura y plataforma fijas para los repositorios que se quieren integrar a la federación, brindando poca flexibilidad al uso de otro tipo de tecnología. Otra desventaja, no resuelve la heterogeneidad de los metadatos, exigiendo a cada repositorio que se quiera integrar a la federación que sus metadatos deben estar especificados siguiendo la representación LOM. En este punto cabe destacar que existe una marcada tendencia en el área de utilizar el esquema LOM para representar los metadatos de los objetos de aprendizaje. GLOBE (Global Learnining Objects Brokened Exchange) es un consorcio internacional (GLOBE, 2009) que tiene como objetivo el compartir recursos a través de una red distribuida de objetos de aprendizaje estandarizados. La interoperabilidad con los repositorios que forman parte de esta federación, es resuelta, al igual que en ARIADNE, a través de la API SQI. El esquema de metadatos usado por esta federación, sigue el estándar LOM. Los parámetros de consulta que se pueden especificar en un búsqueda federada son: palabra clava a buscar y los repositorios en los cuales se desea llevar a cabo la búsqueda. Una de sus principales ventajas es que no impone una arquitectura de los repositorios que forman la federación, así como tampoco de la plataforma sobre la que este implementado el repositorio. En estos dos aspectos brinda la flexibilidad en la integración de un nuevo repositorio a la federación, de forma que el nuevo repositorio deberá brindar acceso a través de 85

88 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN la API de consulta SQI y sus metadatos deben estar en el estándar LOM; pero nada exige en cuanto a la plataforma sobra la que este implementado el repositorio. Una desventaja de la federación, es que no permite especificar una búsqueda por valores en los metadatos que describen los OA, no logrando tener una búsqueda demasiado específica y por lo tanto influyendo en la calidad de los resultados devueltos de la consulta. En este sentido no se hace un real aprovechamiento de los metadatos de un objeto de aprendizaje, dificultando la tarea de localización del material deseado por parte del usuario final. Otra de las desventajas, es que no ofrece acceso a todos los metadatos del objeto de aprendizaje, sino que únicamente permite acceder al contenido asociado al OA. La federación AGREGA (Agrega- Plataforma de Objetos Digitales Educativos, 2009) consiste en un conjunto nodos interoperables, cada uno de estos nodos se corresponde a un repositorio de objetos de aprendizaje los cuales tienen una arquitectura particular tal como se detalla a continuación. En cada uno de los nodos se puede buscar, visualizar y descargar contenidos. En el caso de la búsqueda se puede hacer una búsqueda en el nodo local o una búsqueda global, es decir en todos los nodos que integran la federación. A su vez es posible filtrar las búsquedas por: propiedades de contenido, área curricular, por tesauro y por ámbito. El acceso a la federación puede realizarse de dos formas, como usuario no registrado o como usuario registrado. En caso de hacerlo como usuario no registrado se podrá buscar, visualizar y descargar de lo contrario se tiene acceso a todas las funcionalidades de la herramienta, pudiendo agregar nuevos contenidos y proponerlos para compartir. El acceso a la federación es independiente del navegador o dispositivo usado para acceder. La arquitectura de cada nodo Agrega se compone de un conjuntos de módulos especializados interoperando unos con otros. Sigue la filosofía Service Oriented Architecture (SOA) donde los dos grandes bloques de elementos lógicos, el nodo de objetos de aprendizaje y las aplicaciones clientes se integran usando como interfaz un conjunto de servicios. Una de las ventajas del repositorio AGREGA, es que al igual que en el caso de Ariadne, comparte sus contenidos permitiendo el acceso a través del API SQI haciendo fácil de integrar a una federación. Otra, es el contenido rico en metadatos, tanto en calidad como en cantidad. Se puede ver como una desventaja el no permitir integrar repositorios heterogéneos, ya que al momento de la integración el nodo debe cumplir con la estructura indicada en la arquitectura y con las tecnologías definidas a priori. 3.5 Conclusiones Del análisis de las tres federaciones anteriores surge que su comparación está dada por los siguiente ejes: Comunicación: refiere a como es resuelta la comunicación de la federación con los repositorios. Tipo de comunicación: muestra a través de qué medios se comunican la federación y repositorios. Metadatos: esquema usado en cada repositorio para representar los metadatos, se observa que el estandard LOM de la IEEE es ampliamente utilizado. Plataforma Heterogénea: refiere a la plataforma sobre la que están implementados cada uno de los repositorios. En el caso de tratarse de una plataforma heterogénea no hay ninguna condición exigida sobre la plataforma del repositorio para formar parte de la federación. Descarga OA: refiere a las posibilidades de descarga del OA, en el caso de ser total, permite acceder a la especificación de los metadatos y al contenido del OA. Para el caso parcial solo da acceso al contenido del OA. Empaquetador SCORM: refiere a si el repositorio brinda alguna posibilidad de empaquetamiento de los OA, generando paquetes SCORM. Tipo de búsqueda: en el caso de la búsqueda simple solo se permite buscar por palabra clave e indicar sobre que repositorios lanzar la búsqueda. La búsqueda avanzada adicionalmente permite especificar valores para los distintos metadatos sobre los que se quiere buscar. 86

89 LOCALIZADOR DE OBJETOS DE APRENDIZAJE DISTRIBUIDOS De acuerdo a lo analizado, se puede observar que la propuesta del Proyecto Agrega es una de las más completas en cuanto a las funcionalidades ofrecidas y que plantea una amplia a los problemas de integración e interoperabilidad de la federación con los distintos repositorios. Sin embargo tiene la desventaja de no permitir nodos heteroéneos. En este sentido nuestra propuesta de Federador extendiende esta limitación y mantiene la busqueda completa por metadatos. 3.6 Propuesta del Federador La arquitectura propuesta para un federador con capacidades de localizar y recuperar objetos de aprendizajes distribuidos está basada en SOA y en la ultilización de servicios web. La arquitectura se descompone en las siguientes capas: Capa de Acceso y Presentación: esta capa es el punto de acceso para que usuarios puedan interactuar con el sistema y para que también otros sistemas externos puedan interactuar con la aplicación, de forma de poder llevar a cabo las funcionalidades propuestas. Capa Lógica: es esta capa se encierra la lógica de la aplicación, siendo responsable de contener la forma en que es llevada a cabo cada una de las funcionalidades. Capa de Comunicación: se encarga de gestionar la comunicación del Sistema con todos los sistemas externos (los repositorios de OA) a los que se quiere acceder, esta comunicación se realiza de manera bidireccional. Capa de Datos y Sistemas existentes: en esta capa se encuentra el modelo de datos de la aplicación, manteniendo toda la información relevante al Sistema como ser usuarios, configuraciones del Sistema e información de todos los sistemas externos a los que se quiere acceder, es decir los repositorios de OA. A continuación se muestra en detalle cada una de las capas, se describen los componentes de cada una y de qué manera interactúan para llevar a cabo cada una de las funcionalidades ofrecidas por la aplicación. Para una mejor comprensión de la estructura de capas, se comienza la descripción partiendo de la capa de más bajo nivel y pasando a las que están en niveles superiores. Capa de Datos y Sistemas existentes. El objetivo de la arquitectura es hacer transparente el acceso a los múltiples repositorios que conforman la arquitectura, por lo que el nivel más bajo se compone de todos los repositorios que contienen los objetos. Almacena toda la información referente a los usuarios del Sistema y toda la información referente a cada uno de los repositorios que forman parte de la federación, como ser el modo de acceso, ubicación, lenguaje de consultas utilizado, etc. Los servicios que brinda son todos aquellos encargados de la persistencia y recuperación de la información almacenada en el Sistema. Algunos de estos servicios son: Alta/Baja/Modificación de Repositorios y Alta/Baja/Modificación de Usuarios. Esta capa se abstrae del manejador de base de datos utilizado (DBMS), de forma que la aplicación es independiente de cuál sea el manejador elegido en la construcción del prototipo y teniendo así un sistema adaptable a cualquier DBMS. Capa de Comunicación. Esta capa es la que relaciona los repositorios distribuidos con nuestra aplicación, conteniendo los servicios que se encargarán de la búsqueda federada. En esta arquitectura se accede a cada repositorio a través de servicios Web, desconociendo los detalles de implementación del repositorio al que se está accediendo. Cada repositorio deberá exponer sus servicios a través de la API SQI (detallada en puntos anteriores). De esta manera el Sistema podrá interactuar de manera transparente e independientemente de la plataforma, lenguaje de consulta o lenguaje de implementación en la que esté basado el repositorio. 87

90 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN El alcance de la propuesta arquitectónica da soporte a la comunicación entre el federador y los repositorios a través de Servicios Web haciendo uso de la API SQI, donde cada conjunto de metadatos es presentado en el esquema LOM. Dada que una de las características deseadas es la extensibilidad, para hacer posible la comunicación con otros repositorios que no presentan acceso a través de la API SQI y/o a través de servicios Web, alcanza con la incorporación de un módulo en esta capa que se ajuste al acceso brindado por el repositorio al que se quiere incorporar al Federador. Por otro lado, esta capa brinda a la Capa Lógica un servicio encargado del registro de un nuevo repositorio en la federación. Este servicio será encargado de verificar el acceso al repositorio de acuerdo a las configuraciones indicadas, en caso de acceder al repositorio se llama al servicio de la Capa de Datos encargado de persistir las configuraciones asociadas al repositorio y el repositorio es dado de alta en el Federador. En caso contrario no da de alta el Repositorio y se le informa a la Capa Lógica. Capa Lógica. En esta capa se tienen las funcionalidades detalladas en los casos de uso, es decir los servicios que el usuario invoca a través de la capa de acceso y presentación. Estos servicios desencadenan llamadas a servicios que se encuentran en las capas inferiores. Estos servicios son: Búsqueda de contenidos: desencadena las llamadas a servicios que están en la capa de comunicación para llevar a cabo la búsqueda sobre los repositorios seleccionados. En este caso no se lleva a cabo una catalogación de los resultados obtenidos. Búsqueda de contenidos avanzada: a partir de un conjunto de valores para los metadatos seleccionados por el usuario y sobre los repositorios indicados, se hacen llamadas a servicios de la capa de comunicación, recibiendo de ésta conjuntos de metadatos. Una vez obtenido los resultados de la búsqueda federada, se invoca al servicio de Catalogación en esta misma capa. Catalogación de metadatos: consiste en, para cada uno de los conjuntos de metadatos evaluar las coincidencias entre los valores de los metadatos del conjunto (resultado de la búsqueda) y los valores de los metadatos especificados por el usuario. De esta forma se tendrá para cada conjunto un valor que llamaremos indicador de coincidencia, éste será calculado a partir de la cantidad de coincidencias encontradas en un conjunto de metadatos para el subconjunto de valores de metadatos indicado por el usuario. Se considera que un metadato (que llamaremos A) es coincidente con el mismo metadato (que llamaremos B), sí el valor A está contenido parcialmente y/o totalmente en el valor de B. En resumen, un metadato del subconjunto de metadatos indicado por el usuario es coincidente con el mismo metadato del conjunto de metadatos devuelto en la búsqueda, si el valor de primero está contenido en el segundo. El alcance de la propuesta en este punto trabaja con el esquema de metadatos bajo el estándar LOM, tanto al momento del usuario especificar los valores para cada uno de los metadatos como al obtener los resultados de la búsqueda federada, pero no se limita a este esquema. Dado que algunas de las características deseadas en la arquitectura es la modularidad, adaptabilidad y extensibilidad, contempla el caso en que los resultados devueltos no sigan el esquema de metadatos bajo el estándar LOM, permitiendo adaptar el Federador a través de la extensión y el mapping de los metadatos para trabajar con algún otro esquema de metadatos. Registro de repositorios: a partir de recoger los datos indicados por el usuario, que describen el repositorio, en la capa de presentación, se llama al servicio en la capa de comunicación encargado de registrar el repositorio en el Sistema. 88

91 LOCALIZADOR DE OBJETOS DE APRENDIZAJE DISTRIBUIDOS Capa de Acceso y Presentación. En este nivel se describe como es la interacción de un cliente con el Sistema. Se describen la principales interfaces y la invocación a los servicios de la capa Lógica. Una vez que el usuario accede, puede llevar a cabo tres acciones: Búsqueda de metadatos: en este caso deberá ingresar el texto o palabra clave a buscar y seleccionar el/los repositorio/s donde buscar. El resultado será presentado al usuario indicando la información más relevante para cada metadato encontrado. Búsqueda avanzada de metadatos: en este caso el usuario deberá completar el formulario seleccionando en este caso los metadatos de interés y para cada uno de ellos los valores a buscar. Además opcionalmente podrá seleccionar los repositorios sobre los que se va a llevar a cabo la búsqueda Autenticación como administrador: una vez indicado el nombre de usuario y contraseña se accede a la interface de administrador, pudiendo llevar a cabo todas las operaciones vinculadas con este usuario, como el ABM de repositorios de OA, el ABM de usuarios administradores y el seteo de configuraciones generales de la búsqueda (máximo de resultados devueltos, tamaño devuelto en una consulta y tiempo máximo de ejecución de la consulta). 3.7 Implementacion En esta sección se describe la implementación del sistema, mostrando las decisiones que se tomaron para la selección de las tecnologías usadas. La selección de tecnologías usadas estuvo basada en ser Software libre y con el potencial para resolver los problemas planteados. El sistema es full Web y fue desarrollado utilizando la plataforma PHP en su versión Para los aspectos visuales se utilizaron hojas de Estilo (CSS) de forma de lograr una presentación uniforme y minimizar el impacto ante un eventual cambio en la presentación. Adicionalmente se utilizo Java Script y Ajax (Asynchronous JavaScript and XML) para los aspectos funcionales de la presentación, evitando recargar toda la interfaz en cada petición al servidor, disminuyendo el tráfico en cada petición cliente-servidor y por lo tanto aumentando la velocidad en la comunicación. Por otra parte brinda al usuario una interfaz sumamente responsiva dado que no pierde de vista la información original del documento, sino que únicamente se actualizan algunas secciones de éste según el proceso de navegación. Para la el desarrollo de JavaScript y Ajax se utilizo el framework jquery Este ofrece numerosas ventajas al trabajar con estas tecnologías, principalmente simplificando el desarrollo con Ajax y Java Script en las aplicaciones Web, y garantizando la independencia del navegador, de manera transparente al desarrollador. Para encapsular el acceso a los datos y asegurar la portabilidad entre los distintos manejadores de base de datos se utilizo la librería ADOdB para PHP. Con esta librería es posible cambiar el manejador de base de datos y su ubicación sin necesidad de reescribir cada llamada a la base de datos en la aplicación, asegurando así la portabilidad. En cuanto a la comunicación del sistema con los repositorios que componen la federación, la cual se lleva a cabo a consumiendo servicios Web, se utilizo la librería NUSOAP. Como servidor de aplicación se uso Apache http Server en su versión Como manejador de base de datos se utilizo MySQL, versión 5.0. La Figura 2 resume las tecnologías utilizadas en cada capa. Como servidor web de aplicaciones se usó Apache. 89

92 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN PHP5 CSS JQuer y Ajax PHP5 ADOdb PHP 5 NuSOAP SQI ADOdb MySQL Figura 2. Tecnologías utilizadas en cada capa del Federador. El federador desarrollado está siendo utilizado actualmente en la Universidad de la República y puede ser accedido a través de la página web del grupo CSI: https://www.fing.edu.uy/inco/grupos/csi/wiki/csi/index.php/portada. 3.8 Que hay además de la localización OAs? Qué otras funcionalidades hay sobre un federador de Repositorios de OAs además de la localización de los Objetos de Aprendizaje? Es evidente que la localización de objetos de aprendizaje distribuídos no es solamente para su re-utilización, también interesa obtener información de cuales son los OAs más utilizados, por quienes y para qué. Mucha de esta información será útil para la toma de decisiones en cuanto a inversiones para generar nuevos OAs, para definir estrategias pedagógicas para nuevos cursos o para dar reputación a los autores de los OAs más utilizados y mejor evaluados. Si bien estas necesidades son evidentes, del relevamiento de varios repositorios y federadores de objetos de aprendizaje (entre ellos Merlot, CAREO, CeLeBraTe, ELENA/Edutella, LORI, AGREGA, GLOBE, ARIADNE) resulta que los datos actuales que manejan los repositorios carecen de la mayoria de l ainformación requerida por otrras aplicaciones que no sean solamente recuperar el OA. En este sentido estamos trabajando en trres direcciones de ampliación de los metadatos de los OAs: (I) Una dirección es extender los metadatos LOM para poder representar con mayor precisión las propiedades educativas de los OAs, (ii) otra dirección es incorporar a los metadatos valoraciones de calidad respecto a los OAs y (iii) registrar quienes consultan cada OAs y pedirles información de si usaron el OAs y en qué contexto. Esta última extensión por el momento se está trabajando a través de la recopilación de datos en un cuestionario a los usuarios registrados en el federador, se espera poder mejorar esta recopilación a través del uso de web mining en un futuro cercano. Respecto a las dos primeras extensiones de LOM contamos con las siguientes propuestas que están siendo implementadas: (I) Metadatos Educativos La categoría Educación de LOM ha sido ya previamente criticada (Wiley, D. A., 2009) y es en ella donde hemos realizado la extensión. Para diferenciar mejor los conceptos de educación propiamente dichos proponemos que el elemento Tipo se distinga en los nuevos elementos Tipo de Soporte y Tipo de Instrucción. Por Tipo de Soporte, se propone el vocabulario: texto, diagrama, figura, gráfico y diapositivas; mientras que para el Tipo de Instrucción, se propone 90

93 LOCALIZADOR DE OBJETOS DE APRENDIZAJE DISTRIBUIDOS el vocabulario: Ejercicio, Ejemplo, Simulación, Pregunta, Cuestionario, Examen, Indice, Experimentación, Planteamiento del problema, Autoevaluación y Conferencia. A su vez en el elemento Objetivo de la Educación se especifica para describir explícitamente el Verbo del Objetivo según la taxonomía revisada de Bloom (Krathwohl D., A Revision of Bloom's Taxonomy, 2002). Por lo tanto, proponemos para cada una de las categorías de Bloom el siguiente vocabulario: Categoría Conocimiento: Listar, Nombrar, identificar, Mostrar, Definir, Reconocer, Recuperar, Visualizar, Describir, Etiquetar, Examinar, Catalogar, Registrar. Categoría Comprensión: Resumir, Explicar, Interpretar, Describir, Comparar, Parafrasear, Diferenciar, Demostrar, Convertir, Defender, Distinguir, Ejemplificar, Predecir y Reconocer. Categoría Aplicación: Resolver, Ilustrar, calcular, Usar, Interpretar, Relacionar, Manipular, Aplicar, Modificar, Completar, Experimentar, Descubrir, Clasificar. Categoría Análisis: Analizar, Organizar, Deducir, Contrastar, Comparar, Distinguir, Discutir, Criticar, Planificar, Diagramar, Inspeccionar, Examinar, Categorizar, Parafrasear, Diferenciar, Justificar. Categoría Síntesis: Esquematizar, Dise;ar, Compilar, Explicar, Resumir, Organizar, Combinar, Componer. Categoría Evaluación: Evaluar, Juzgar, Criticar, Revisar. Defender, Argumentar, Estimar, Estamos trabajando para extender estos vocabularios con la definición de conceptos más amplios guiados por ontologías. (II) Metadatos de Valoración de OAs La valoración de los objetos de aprendizae no tiene una extensión en LOM bien resuelta, si bien existen algunos elementos que pueden ser usados para este fin. Nuestra propuesta de metadatos a utilizar para la valoración de los OAs consiste en obtener métricas para las propiedades clásicas de calidad de datos (Strong, D.M., Lee, Y.W., Wang, R.Y. Data Quality in Context. Communications of the ACM, 1997) como ser: Actualidad del OA, Reputación o Confianza, Accesibilidad del contenido (por ejemplo en caso del OA contener citas o enlaces a otros recursos que éstos esten accesibles, en caso de ser un recurso multimedia que esté en un formato adecuado para el ancho de banda disponible, etc.), Correctitud Sintáctica del OA o sea el OA debe ser sintácticamente correcto (por ejemplo en caso del OA estar escrito en castellano no debería contener subtextos en inglés o contener siglas no explicadas en el glosario), Nivel de Auto-contenido del OA, Nivel de Iteratividad, Nivel de Dificultad, Nivel de Ejercicios y Nivel de Ejemplos contenidos en el OA. Algunas de estas propiedades de calidad ya existen en la definición de LOM, como ser Nivel de Dificultad, Densidad Semántica, y Nivel de Iteratividad del OA, aunque no están categorizados como elementos de una categoria calidad, en nuestro juicio son elementos que aportan para evaluar la calidad de adecuación del OA a ciertos modelos pedagógicos. También la cantidad de Ejercicios y Ejemplos que contiene el OA son de especial interés para determinar a qué tipo de estilo de aprendizaje se aplica mejor el OA. La medición de estas dos propiedades se puede hacer a través de un tratamiento automatizado del OA. En este sentido es interesante observar que algunos metadatos es posible de medirlos de forma automática en los OA si se cuenta con los metadatos ya especificados en LOM, por ejemplo para actualidad del dato se puede utilizar la fecha de creación del OA y también se puede procesar el contenido del OA para extraer la actualidad de las referencias utilizadas; para el caso de la reputación se cuenta en LOM con el metadato del autor del OA que puede ser 91

94 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN correlacionado a través de herramientas como Google Académico (Scholar Google) con una valoración de reputación en el área temática; la dificultad del OA p inferido a partir de la propiedad densidad semántica LOM que indica la relación entre la extensión del OA y la dificultad de comprensión del mismo, aunque este metadato debe ser indicado por el autor del OA. Uno de los trabajos en desarrollo en este momento es extender los metadatos que maneja el repositorio local del federador con los metadatos que pueden ser usados para dar una valoración de la calidad del OA. 3.9 Bibliografía Guzmán, C. Los Repositorios de Objetos de Aprendizaje como soporte a un entorno e- learning. Tesis doctoral, Universidad de Salamanca (2005). IEEE Learning Technology Standards Committee (2002). Draft Standard for Learning Object Metadata (LOM) IEEE available from (2009) Ullrich, C: The Learning-Resource-Type is Dead, Long Live the Learning-Resource-Type! Learning Objects and Learning Designs, 1(1):7 15 (2005). Canabal, M., Sarasa, A., Sacristán, J.C.: LOM-ES: Un perfil de aplicación de LOM. Simposio SPEDECE, V Simposio Pluridisciplinar sobre Diseño y Evaluación de Contenidos Educativos Reutilizables, Salamanca, Octubre M., Sarasa, A., Sacristán, J.C.: LOM-ES: Un perfil de aplicación de LOM (2008) ActiveMath Project (2009) IMS Digital Repositories Interoperability (2009) Van Assache, F., Duval E., Massart D., Olmedilla D., Dimon B., Soberain S. Ternier S. & Wild F., Spinning Interoperable Applications for teaching & Learning using the simplequery Interface, Education Technology & Society, 9(2) (2009) Ternier, S., Masart, D., Campi, A., Guinea, S. Ceri, S., Duval, E.. Interoperability for Searching Learning Object Repositories, D-Lib Magazine,Volume 14 Number 1/2, January/February 2008, ISSN (2009) GLOBE - Global Learning Objects Brokered Exchange (2009) Agrega- Plataforma de Objetos Digitales Educativos (2009) Wiley, D. A. Connecting learning objets to instructional design theory: a definition, a metaphor and a taxonomy, in D A Wiley (Ed.), The instructional Use of Learning Objects, Available at: (2000) Krathwohl D., A Revision of Bloom's Taxonomy: An Overview. In THEORY INTO PRACTICE, Volume 41, Number 4, Autumn (2002). Strong, D.M., Lee, Y.W., Wang, R.Y. Data Quality in Context. Communications of the ACM, Vol.40, No.5, May (1997). 92

95 CENÁRIOS DE APLICAÇÃO DA BOLSA DE OBJECTOS DE APRENDIZAGEM: OS CASOS BOA-GPI... Capítulo 4 Cenários de Aplicação da Bolsa de Objectos de Aprendizagem: Os Casos BOA-GPI e BOA-RAM Alberto Rodrigues da Silva 1, Patrícia Dinis 2 1 INESC-ID & Instituto Superior Técnico, Portugal 2 INESC-ID & Escola Jaime Moniz, Portugal RESUMO: A existência de comunidades online em torno de objectos sociais é cada vez mais habitual na Internet, tendo algumas enorme popularidade. Este trabalho enquadra-se no âmbito de comunidades online na área do ensino e aprendizagem, ao propor o sistema BOA (Bolsa de Objectos de Aprendizagem) como uma plataforma de Objectos de Aprendizagem (OA) versátil e configurável, que introduz conceitos inovadores para promover a colaboração entre utilizadores, privilegiando uma competitividade saudável e consequente qualidade dos OA submetidos. O BOA baseia-se na metáfora da "bolsa de valores" em que o valor dos OA pode variar consoante a sua popularidade. Por outro lado, os utilizadores são recompensados com créditos sempre que interagem no BOA, quer seja pela submissão de OA ou ao colaborarem, associando informação importante como comentários, classificações, experiências educativas assim aumentando o valor inerente de cada objecto. Este artigo introduz os principais conceitos e aspectos de utilização do BOA e discute dois casos de estudo da sua aplicação: o caso BOA- GPI e o caso BOA-RAM. Para ambos os casos são analisados os seus contextos organizacionais, requisitos e regras de funcionamento, e referidos os principais 93

96 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN indicadores da sua utilização. Com base na experiência obtida destes casos são apresentadas as principais reflexões segundo a perspectiva da área da computação social. Palavras Chave. Objectos de Aprendizagem, e-learning, Comunidades de Ensino e Aprendizagem, Plataformas Colaborativas, Computação Social. 4.1 Introdução A popularidade dos modelos e das tecnologias de e-learning têm vindo a contribuir para a maior produção, divulgação e mesmo comercialização de OA (Objectos de Aprendizagem) [1-7]. Os OA estão a revolucionar a forma e os métodos de ensino e aprendizagem, em particular ao tirarem partido da Internet como um ambiente ubíquo, de acesso fácil e propício para uma aprendizagem personalizada [1,7,8]. Se se aproveitar os recursos tecnológicos na reutilização dos OA, pode-se alterar os seus conteúdos, mudar a sequência de apresentação dos mesmos, ou até eliminar ou adicionar outros OA, por forma a providenciar a cada indivíduo conjuntos de OA personalizados de acordo com as suas reais necessidades. Pelo facto de existirem inúmeros OA disponíveis na Internet, é fundamental que cada indivíduo possa localizar e obter os OA mais relevantes e convertê-los em conhecimento [9]. A descrição dos OA através de metadados permite que estes sejam compreendidos por humanos e por computadores de modo a poder [9-11]: (1) localizar os OA de acordo com distintos critérios de pesquisa; (2) identificar os OA; (3) juntar ou relacionar OA semelhantes ou que partilham um mesmo assunto ou mesma disciplina; (4) distinguir OA; e (5) informar sobre a localização dos mesmos. Na sequência de nosso trabalho de investigação anterior [24], de análise de repositórios de OA existentes, tais como MERLOT [12], EdNA [13], ARIADNE [14], CAREO [15], WISCONSIN [16], SMETE [17], Porto Editora [18-19], E-ESCOLA [20], reconhecemos que estes se distinguem em termos de popularidade pela quantidade e qualidade dos respectivos OA. Os repositórios de OA diferenciam-se ainda pelas funcionalidades fornecidas aos utilizadores, sendo ainda que quantos mais utilizadores existirem, maior é o nível de dinamismo, competitividade e massa crítica da comunidade. Neste contexto, i.e. no âmbito das tecnologias de suporte ao ensino-aprendizagem (LCMS, Learning Content Management System) e de objectos de aprendizagem (LO, Learning Objects) [1-9, 21-22] identificámos as seguintes questões que têm vindo a orientar este trabalho de investigação, designadamente: (1) Como promover e estimular a colaboração entre participantes que sejam autores ou utilizadores de OA; (2) Como recompensar utilizadoresautores que criam e submetem os OA; (3) Como recompensar os utilizadores que contribuem para a melhoria de qualidade dos OA; e (4) Como conceber um sistema que satisfaça as questões referidas e ainda possa ser adaptado a diferentes cenários de aplicação. Destas questões resultou a proposta de concepção e desenvolvimento do sistema BOA (Bolsa de Objectos de Aprendizagem) [25,26] que introduz aspectos inovadores relativamente a repositórios de OA mais tradicionais [12-20]. Designadamente, a concepção do BOA foi inspirada na metáfora da "Bolsa de Valores" e suportada por um correspondente mecanismo de créditos, que permite simultaneamente avaliar o nível de colaboração dos utilizadores assim como o próprio valor dos OA. Essa avaliação é realizada continuamente de acordo com o interesse dos utilizadores, promovendo os OA mais populares e consequentemente recompensando os seus autores. Adicionalmente, o BOA pode ser considerado como uma plataforma de suporte à constituição de comunidades electrónicas em torno do objecto social do tipo OA. Segundo a visão da computação social, uma comunidade constitui-se em torno de "objectos sociais", que 94

97 CENÁRIOS DE APLICAÇÃO DA BOLSA DE OBJECTOS DE APRENDIZAGEM: OS CASOS BOA-GPI... são os seus principais atractores e sobre os quais os indivíduos estabelecem relações [21,22]. Como exemplo, são de destacar sistemas como o YouTube, Flickr ou SlideShare com, respectivamente, os seguintes objectos sociais: vídeos, imagens ou apresentações. Entre outras as referências [30,31] apresentam contributos muito relevantes para a concepção deste tipo de sistemas, e em particular o ecossistema de padrões de interfaces sociais reunidos por Crumlish e Malone [31] constitui uma referência e inspiração fundamental para discutir e avaliar a plataforma BOA nesta perspectiva da computação social. Este artigo tem por principal objectivo apresentar e discutir dois casos de aplicação do BOA em diferentes contextos de ensino e aprendizagem: o caso BOA-GPI e o caso BOA- RAM. Para além destes casos demonstrarem a estabilidade e configurabilidade do BOA, pretende-se principalmente partilhar as reflexões decorrentes destas experiências e apresentar uma crítica ao nível dos aspectos de usabilidade, de modo a traçar linhas de trabalho futuro. O artigo encontra-se organizado em 6 secções. Na secção 2 apresenta-se o sistema BOA, em particular os seus principais conceitos e funcionalidades. Nas secções 3 e 4 apresentam-se e discutem-se dois casos de estudo de aplicação do BOA em cenários reais, respectivamente o BOA-GPI e o BOA-RAM. Para cada um destes casos, é apresentado o contexto organizacional, os principais requisitos e regras de funcionamento, e os indicadores que medem aspectos das respectivas comunidades. Na secção 5 apresenta-se as principais reflexões e avaliação do BOA na perspectiva da análise dos casos de estudo e da computação social. Por fim, a secção 6 conclui o artigo e refere o trabalho em curso no âmbito desta iniciativa. 4.2 O Sistema BOA O sistema BOA (Bolsa de Objectos de Aprendizagem) 2 é um repositório de Objectos de Aprendizagem flexível e configurável, concebido para se aplicar a diferentes situações e cenários de utilização. O BOA é uma plataforma Web que pretende promover a partilha e a colaboração entre os seus utilizadores. A Figura 1 apresenta um ecrã da página inicial do BOA- GPI. Apresenta-se de seguida os principais conceitos, mecanismos e workflows inerentes ao sistema BOA. Para mais detalhes consulte-se [25,26] Principais Conceitos Os conceitos principais subjacentes ao BOA são sugeridos na Figura 2. Um Grupo agrega logicamente um conjunto de Utilizadores e de OA devidamente categorizados segundo uma hierarquia de Tópicos (definida ao nível de cada Grupo). O OA é o elemento central da plataforma e agrega a informação submetida pelo respectivo autor: (1) o conteúdo propriamente dito, i.e. um ficheiro segundo um formato aceite pelo sistema (e.g. PDF, DOC, PPT); (2) os respectivos metadados que o descrevem; (3) informação complementar, submetida pelos utilizadores que o adquiriram previamente, tais como informação relativa a classificação do OA, comentários, sugestões de melhoria, experiências educativas, ou boas práticas de utilização; ou ainda (4) informação submetida pelos seus revisores. Os metadados seguem o Dublin Core [28] com algumas extensões que completam a informação dos OA, e.g., o valor inicial e o valor mínimo aceite para venda do OA. 2 BOA também referido por LOP (Learning Object Pool) em textos escritos em Inglês. 95

98 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Figura 1. Página inicial da instância BOA-GPI. Por outro lado, o conceito de Grupo traduz adequadamente a noção de "comunidade electrónica", e permite suportar sobre uma mesma instância do BOA diferentes grupos com regras distintas e mecanismos de configuração, gestão e utilização independentes entre si. +membro Utilizador Grupo +autor OA Informaç ão Comple mentar Metadados Tópico Ficheiro Figura 2. Principais conceitos do BOA. A cada Grupo são associados Utilizadores, podendo-lhes atribuir distintos papéis, designadamente: (1) consultor, que permite pesquisar, pesquisar e comprar OA desse grupo; (2) membro, que adicionalmente, permite submeter OA nesse grupo; (3) revisor, que permite 96

99 CENÁRIOS DE APLICAÇÃO DA BOLSA DE OBJECTOS DE APRENDIZAGEM: OS CASOS BOA-GPI... rever OA submetidos; e (4) gestor, que permite gerir os vários aspectos funcionais do grupo. Entre outros, é da responsabilidade do gestor do grupo a gestão de utilizadores, a definição de uma hierarquia de tópicos (usados para categorizar os OA desse grupo), a atribuição de revisores, e a publicação de OA Mecanismo de créditos Uma das principais inovações do BOA, que o distinguem de outros repositórios de OA, é a adopção da metáfora da "bolsa de valores" que permite traduzir facilmente o valor de cada OA (e da própria bolsa na sua totalidade) ao longo do tempo, como medida da sua utilização e popularidade. Esta metáfora é concretizada por um mecanismo de créditos que permite atribuir inicialmente um determinado valor a cada OA e que esse valor seja actualizado periodicamente, de acordo com a sua popularidade. Possibilita ainda quantificar a colaboração dos utilizadores, não só pela criação e publicação de OA, mas também formas de colaboração como a avaliação de OA ou o registo de boas práticas de utilização dos OA. As diferentes formas de colaboração previstas no BOA permitem definir um ambiente de saudável competição entre os utilizadores, estimulando a colaboração entre todos os actores interessados na produção e utilização de OA. A Figura 3 sugere os dois principais elementos que estão directamente associados ao mecanismo de créditos: os OA e os utilizadores. Figura 3. Créditos atribuídos a OA e a utilizadores. O valor dos OA varia consoante o número de compras que se efectuam ao longo do tempo. Tipicamente, o utilizador ao registar-se no BOA recebe uma quantidade de créditos, que é depois gasta na compra de OA existentes. Essa quantidade dispendida de créditos pode ser recuperada consoante o nível de participação e colaboração do utilizador ao associar informação relevante ao OA que acabou de adquirir, como por exemplo atribuir uma classificação ou efectuar um comentário. Salienta-se o facto de todas estas informações, associadas ao OA, constituírem um valor acrescido e um factor determinante para os utilizadores que o pretendam adquirir Mecanismos de Configuração do BOA A versatilidade e a flexibilidade do BOA decorre da existência de mecanismos de configuração e parametrização extensa do sistema. Por um lado, pelo facto do BOA ter sido concebido e implementado sobre o sistema WebComfort, plataforma de gestão de conteúdos e aplicações Web, que oferece inúmeros aspectos de configuração e administração [27]. Por outro lado, pelo facto do BOA ter sido concebido também com mecanismos de configuração, quer ao nível global do sistema, quer ao nível dos Grupos definidos. A tabela da Figura 4 sugere alguns parâmetros de configuração do BOA para se adaptar a diferentes cenários de aplicação. Como exemplo, pode-se definir (1) a quantidade de créditos que cada autor recebe após a submissão de um OA; (2) se esse valor é determinado por uma percentagem do valor do OA ou se é um valor fixo igual para todos os OA; (3) os valores de 97

100 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN créditos atribuídos para a colaboração dos utilizadores; e (4) a percentagem de valorização após a compra ou mesmo a desvalorização caso não tenham sido realizadas compras. Este mecanismo de configuração permite ajustar o comportamento do sistema para se adaptar a diferentes cenários ou a possíveis alterações ao longo do tempo. Figura 4. Tabela de Configuração do BOA (visão parcial) Workflow de Submissão de OA A Figura 5 sugere o processo de submissão do OA no sistema. O autor, para além de submeter o ficheiro do OA, regista ainda os respectivos metadados e atribui o valor inicial e o valor mínimo. A submissão do OA pode ficar sujeita à análise por parte do revisor, que deve aprovar a sua publicação de acordo com a qualidade do OA e dos critérios de negócio para os valores propostos pelo autor. Caso seja aceite, o revisor efectua uma revisão que fica associada ao OA atribuindo-lhe também uma classificação, por exemplo, numa escala de 1 a 5. O OA fica disponível no BOA juntamente com a informação associada pelo revisor, que representa o primeiro indicador de qualidade do OA. Figura 5. Workflow de Submissão de OA. 98

101 CENÁRIOS DE APLICAÇÃO DA BOLSA DE OBJECTOS DE APRENDIZAGEM: OS CASOS BOA-GPI... Caso o revisor rejeite o OA, deve informar o autor das razões dessa decisão, indicando sugestões de melhoria ou de reavaliação dos valores propostos. Como o valor do OA varia com o número de compras, o valor inicial é o que o OA assume no dia da sua publicação. O valor mínimo representa o limite inferior pelo qual o OA poderá ser adquirido, uma vez que a ausência de compras do OA leva a uma diminuição do seu valor. Uma vez atingido o valor mínimo, este mantém-se inalterado até que sejam efectuadas compras que possam provocar novamente a sua variação ascendente. Figura 6. Página de um OA. 99

102 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Workflow de Compra de OA Existem diferentes formas de se ter acesso à página de um OA (a Figura 6 apresenta ecrã de página de um OA): por exemplo a partir dos rankings de OA em destaque ou a partir da lista de OA na página de um determinado utilizador. Todavia, a forma mais flexível é através do mecanismo de pesquisa simples ou avançada de OA. Após o resultado dessas pesquisas, é apresentada uma lista com os OA que satisfazem os critérios pretendidos. Figura 7. Workflow de Compra de OA. Os utilizadores podem ver a informação associada ao OA, como os seus metadados, comentário do revisor, classificação e outro tipo de informação submetida pelos utilizadores. Caso pretendam obter o OA, necessitam apenas de possuir o número de créditos correspondente ao valor do OA. Após a compra do OA, o utilizador pode ainda submeter informação relevante, nomeadamente sugestões de utilização ou relato de experiências de aprendizagem. Ao submeter este tipo de informação, além de estar a complementar e a enriquecer o OA, recupera parte ou mesmo a totalidade dos créditos despendidos na compra do respectivo OA. O processo de pesquisa, compra e submissão de informação complementar está sugerido na Figura

103 CENÁRIOS DE APLICAÇÃO DA BOLSA DE OBJECTOS DE APRENDIZAGEM: OS CASOS BOA-GPI Caso de Estudo BOA-GPI Contexto Organizacional O caso de estudo BOA-GPI retrata a aplicação do BOA à disciplina GPI (Gestão de Projectos Informáticos) oferecida a alunos do MEIC (Mestrado em Engenharia Informática e Computadores, 2º ciclo de Bolonha) do Instituto Superior Técnico da Universidade Técnica de Lisboa. O BOA-GPI encontra-se disponível em e foi concebido e utilizado originalmente de forma a permitir testar num contexto real os conceitos teóricos e o protótipo inicial do BOA. Iniciado em Setembro de 2008, tem vindo a suportar as actividades lectivas das edições de GPI de 2008/2009, 2009/2010 e 2010/2011, constituindo-se como o principal repositório de materiais digitais da disciplina. O BOA-GPI contém todos os materiais disponibilizados pelos docentes ao longo do tempo, tais como: apresentações das aulas teóricas, enunciados de projectos, enunciados de exames, guias de apoio às aulas de laboratório; mas também os materiais produzidos pelos alunos e avaliados pelos docentes, relatórios dos projectos, apresentações de tópicos da disciplina, exercícios relativos a perguntas e respostas resolvidas Regras de Funcionamento As principais regras e requisitos de funcionamento do BOA-GPI estão sintetizados na Tabela 1. Actores Acesso Grupos Registo de utilizador Workflow de Submissão Tabela 1. Regras de funcionamento do BOA-GPI Docentes e alunos de disciplina do ensino superior Restrito, apenas disponível a docentes e alunos da disciplina 5: 3 grupos por cada edição lectiva da disciplina, GPI2008, GPI2009 e GPI2010, com os conteúdos submetidos pelos alunos; 1 grupo GPI- Docentes, com os conteúdos submetidos pelos docentes; e 1 grupo Geral Registo de utilizador controlado pelo administrador/gestor da plataforma Atribuído um número fixo de créditos a cada utilizador após o seu registo No grupo "GPI-Docentes": submissão exclusiva a docentes; cada OA tem valor inicial e mínimo fixo; não há workflow de revisão de OA Nos grupos "GPI20xx": submissão pelos alunos; cada OA tem valor inicial e mínimo fixo; há workflow de revisão de OA com base no tópico seleccionado; há processo controlado de publicação de OA Os alunos e docentes podem pesquisar, consultar e comprar OA em qualquer dos grupos existentes Workflow de Compra O BOA-GPI tem como principais destinatários os alunos e docentes de uma disciplina do ensino superior, e como tal é de acesso restrito apenas a estes actores. Neste contexto, além de poderem partilhar e disponibilizar online todos os materiais de apoio, o sistema permite contabilizar a colaboração dos alunos relativamente às eventuais tarefas e desafios submetidos pelos professores. O BOA-GPI encontra-se disponível ao público no endereço acima referido, pelo que qualquer indivíduo pode pesquisar e consultar a página dos OA, sem contudo os poder comprar (i.e. fazer o seu download), já que tal é apenas possível para os utilizadores registados. Estão definidos 5 grupos de acordo com as necessidades de funcionamento da disciplina ao longo dos anos lectivos. Nomeadamente há três grupos (i.e., GPI2008, GPI2009 e GPI2010) em que os alunos submetem os seus OA, respectivamente, nos anos lectivos 2008/2009, 2009/2010 e 2010/2011. Complementarmente, há o grupo "GPI-Docentes" que contém os OA submetidos pelos docentes ao longo do tempo. Por fim, existe o grupo "Geral" que contém OA 101

104 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN que não sejam facilmente submetidos nos anteriores grupos. Como cada grupo permite definir uma hierarquia de tópicos distintos, e definir diferentes regras de configuração, a organização dos OA por estes grupos permite satisfazer adequadamente as diferentes regras de avaliação e funcionamento de GPI ao longo dos anos. Como o BOA-GPI é de acesso restrito, o registo de utilizadores encontra-se centralizado no administrador/gestor da plataforma, que é responsável pela atribuição de papéis, associação de utilizadores a grupos, etc. Em geral, após o seu registo é atribuído um número fixo de créditos fixo (e.g. 250 créditos) a cada utilizador o que permite que possa iniciar imediatamente a compra de OA. Relativamente à submissão de OA os docentes podem submeter OA em qualquer dos grupos (todavia, sendo expectável que submetam apenas no grupo "GPI-Docentes"), enquanto que os alunos podem submeter os seus OA apenas no grupo correspondente ao seu ano lectivo. Os OA submetidos no grupo "GPI-Docentes" não passam por qualquer processo de revisão formal e são publicados automaticamente, sendo-lhes atribuído um valor inicial e mínimo fixo (e.g. 25 créditos). Por outro lado, a cada OA submetido pelos alunos num dos grupos "GPI20xx" é também atribuído um valor inicial e mínimo fixo (e.g. 25 créditos), mas passa por um processo de revisão formal predefinido pelo gestor do respectivo grupo. Por exemplo, o gestor pode especificar o período de submissão de determinados OA (através da especificação de restrições temporais) e indicar as pessoas responsáveis pela respectiva revisão. Após a revisão, o OA poderá ser publicado e ficar disponível para download (i.e. no estado "Available") ou manter-se indisponível para consulta e download (i.e. manter-se no estado "Reviewed"). Actualmente, os relatórios de projectos submetidos pelos alunos encontram-se nesta situação, de forma a não permitir a alunos da edição actual terem acesso directo a relatórios de anos anteriores. Relativamente ao workflow de compra, os alunos e os docentes podem pesquisar, consultar e comprar qualquer OA independentemente do grupo em que estes se encontrem. O valor de compra dos OA submetidos pelos docentes tem valor zero, o que permitem aos alunos fazer o seu download sem dispenderem quaisquer créditos Indicadores Os principais indicadores do BOA-GPI estão sintetizados na Tabela 2. Estão definidos 5 grupos conforme referido anteriormente. Tabela 2. Indicadores do BOA-GPI (dados de 7/9/2010) Nº de Grupos 5 Nº de Utilizadores 321 Nº de OA Publicados: 668 Não Publicados: 160 Nº total de Compras 3641 Nº total de Visualizações Valor global do 4375,4 BOA-GPI O BOA-GPI tem 321 utilizadores registados, na sua maioria alunos das edições de 2008 e de 2009 (neste momento ainda não foram registados os alunos referentes à edição de 2010/2011); 668 OA publicados e 160 não publicados (na generalidade os OA não publicados são relatórios de projectos submetidos pelos alunos que não se pretende divulgar). Por outro lado, estão contabilizadas 3641 compras e visualizações de OA, sendo que os OA mais populares correspondem aos materiais pedagógicos disponibilizados pelos 102

105 CENÁRIOS DE APLICAÇÃO DA BOLSA DE OBJECTOS DE APRENDIZAGEM: OS CASOS BOA-GPI... docentes, nomeadamente: apresentações das aulas teóricas, enunciados de projectos, e enunciados de exames. Por fim, o valor global do BOA-GPI é de 4375 correspondendo à soma do valor individual de todos os OA publicados. 4.4 Caso de Estudo BOA-RAM Contexto Organizacional O caso de estudo BOA-RAM retrata a aplicação do BOA às escolas da Região Autónoma da Madeira (RAM), aberta a todos os professores de todos os níveis de ensino. O BOA-RAM encontra-se disponíveis em e foi concebido para permitir que as escolas e os professores da RAM, aos vários níveis de ensino, tenham acesso e participem na construção de um repositório de OA, com um conjunto significativo de informação associada, a qual possa ser partilhada e reutilizada. Como consequência da construção deste repositório de OA, os seus utilizadores (em particular os professores, educadores e outros técnicos) poderão pesquisar e seleccionar os OA mais adequados, de forma a serem utilizados no contexto de sala de aula (ou como complemento) e melhorar o seu desempenho na actividade docente. A plataforma foi apresentada publicamente em Junho aos Presidentes dos Conselhos Directivos das Escolas da RAM. Foram enviados Posters e panfletos de divulgação para todas as escolas. Foi ainda apresentado a todos os coordenadores TIC para respectiva divulgação e disseminação da informação, em Setembro de 2009, no início da Actividade Escolar. Durante o ano lectivo surgiram algumas notícias nos jornais ou em portais da especialidade. Estas notícias foram reunidas na plataforma na secção do Blog. Foi feita também uma entrevista na rádio Jornal da Madeira a dois administradores do BOA tendo como objectivo a sua divulgação. O BOA-RAM contém todos os materiais disponibilizados pelos docentes ao longo deste ano lectivo, tais como tutoriais, manuais, apresentações, documentos de apoio a actividades lectivas Regras de Funcionamento As principais regras e requisitos de funcionamento do BOA-RAM estão sintetizados na Tabela 3. Actores Acesso Grupos Registo de utilizador Workflow de Submissão Workflow de Compra Tabela 3. Regras de funcionamento do BOA-RAM Todos os docentes das Escolas da RAM de todos os níveis de ensino Restrito, apenas disponível a Professores da RAM Geral, Pré-Escolar, 1º Ciclo, 2º Ciclo, 3º Ciclo e Secundário Registo de utilizador controlado pelo administrador/gestor da plataforma Atribuído um número fixo de créditos a cada utilizador após o seu registo A submissão é permitida apenas nos grupos a que os utilizadores pertencem. Qualquer utilizador pode submeter no grupo Geral. O utilizador ao submeter um OA indica o seu valor inicial e valor mínimo. Não há workflow de revisão de OA. Os utilizadores podem pesquisar, consultar e comprar OA existentes em qualquer grupo. 103

106 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Qualquer professor da RAM pode efectuar o seu registo no BOA-RAM que, após a confirmação dos seus dados pelo gestor da plataforma, valida o seu registo. Com o registo, o professor adquire um conjunto significativo de créditos (2500), que lhe permite de imediato comprar OA existentes. Os utilizadores registados podem submeter os seus OA dentro do(s) grupo(s) a que pertencem, sendo que todos podem submeter no grupo Geral. Ao submeter um OA, o autor deve indicar o seu valor e o valor mínimo pelo qual está disponível para partilhar o seu OA. Ao submeter um OA, os autores recebem um determinado número de créditos (500) que é dividido pelos autores nas respectivas percentagens de autoria. Os utilizadores podem adquirir qualquer OA existente, independentemente do grupo a que pertencem, desde que tenham os créditos necessários. Efectuada a compra, esse OA ficará sempre disponível para download por esse utilizador. Após a compra de um OA, o utilizador pode recuperar alguns dos créditos dispendidos ao submeter uma avaliação ou registando comentários, experiências de utilização ou sugestões de melhoria. Verificou-se que estas funcionalidades foram muito pouco exploradas pelos utilizadores, registando-se apenas 20 comentários e 22 classificações de OA. De acordo com os Termos Gerais de Utilização, o BOA-RAM não reclama a autoria dos conteúdos nele alojados submetidos pelos seus Utilizadores. No entanto ao colocar os seus conteúdos, marcando-os como públicos, o Utilizador está a atribuir uma licença gratuita, universal e não exclusiva para que o BOA-RAM possa colocar à disposição do público os seus conteúdos, com o objectivo de divulgar os mesmos. Em particular, os autores aceitam distribuir os seus OA de acordo com a licença da Creative Commons do tipo ATTRIBUTION (ver para mais informações) que permite que outros utilizem, distribuam, alterem, reutilizem os seus OA para qualquer fim, incluindo comercial, desde que referenciem o OA original. O Utilizador garante também que os conteúdos disponibilizados não violam as regras de direitos de autor e direitos conexos de que qualquer terceiro seja titular, sendo integralmente responsável pelo incumprimento destas regras. Figura 8. Valores de Configuração do BOA-RAM. A Figura 8 apresenta alguns dos parâmetros de configuração de funcionalidades e os valores utilizados nesta plataforma. A título de exemplo, podemos observar que aquando do registo, o utilizador recebe 2500 créditos que pode utilizar de imediato na aquisição de OA existentes. Ao submeter um OA, os respectivos autores, recebem 500 créditos (divididos pela 104

107 CENÁRIOS DE APLICAÇÃO DA BOLSA DE OBJECTOS DE APRENDIZAGEM: OS CASOS BOA-GPI... respectiva percentagem de autoria). Adicionalmente, por cada compra os autores recebem 100% do valor do respectivo OA. Em termos do ritmo de actualização dos valores dos OA, por cada venda diária, o OA aumenta 1% do seu valor; enquanto por cada dia de ausência de compra, decresce 1% do valor Indicadores Os principais indicadores do BOA-RAM estão sintetizados na Tabela 4. Estão definidos 6 grupos que correspondem aos 5 níveis de ensino existentes em Portugal e um grupo de índole Geral. O BOA-RAM regista, no início de Setembro de 2009, 234 utilizadores, 139 OA publicados e 134 compras realizadas. O valor global do BOA-RAM é de enquanto o do BOA-GPI é de 4.375, apesar do BOA-GPI agregar um número superior de OA. Esta diferença deve-se ao facto dos OA no BOA-RAM terem sido submetidos com valores mais elevados. De facto, a questão do valor de um OA tem sido tratada de forma subjectiva e individual por cada autor (no momento da submissão dos seus OA), mas requer uma análise e investigação em trabalho futuro. Tabela 4. Indicadores do BOA-RAM (dados de 7/9/2010) Nº de Grupos 6 Nº de Utilizadores 234 Nº de OA Publicados: 139 Não Publicados: 14 Nº total de Compras 134 Nº total de Visualizações 7487 Valor global do BOA-RAM 28155, Discussão O BOA é um sistema que permite a criação e dinamização de comunidades online centradas no objecto social do tipo OA e, por conseguinte, comunidades de interesse relacionadas com processos de ensino e aprendizagem. Os dois casos de estudo apresentados neste artigo reflectem este facto. O caso BOA-GPI retrata uma comunidade restrita de professores e alunos de uma disciplina de um curso de mestrado que partilham conteúdos e têm vindo a constituir desde 2008 um relevante repositório de materiais na área da gestão de projectos informáticos (GPI). A comunidade subjacente ao BOA-GPI é formal, as pessoas conhecem-se e estabelecem contacto presencial ao longo de um semestre lectivo, envolvendo todos os indivíduos que participaram ou participam ao longo dos anos nessa disciplina. Do lado dos alunos a sua contribuição na submissão e partilha de OA e outro tipo de colaboração é mandatória, i.e. os alunos são obrigados a produzirem os seus OA e a submetê-los no BOA-GPI como parte integrante do processo de avaliação. Adicionalmente, considerando que os OA submetidos pelos alunos passam por um processo formal de revisão (realizado pelos professores) e que, em geral, estes são relevantes, o repositório de OA do BOA-GPI vai-se constituindo como importante fonte de informação para um estudo individual e autónomo de cada estudante, e por conseguinte para esta comunidade em particular. Por outro lado, o caso BOA-RAM retrata uma comunidade aberta, mas com restrições de registo e utilização (inicialmente o BOA-RAM foi dirigido exclusivamente para professores do ensino não superior da Região Autónoma da Madeira), sendo os seus principais destinatários professores e educadores. 105

108 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Na comunidade BOA-RAM a contribuição (na partilha de OA e de outro tipo de colaboração) realiza-se deliberadamente de forma voluntária, sendo expectável que em particular professores e educadores venham a submeter os seus materiais, de forma a partilhar as suas experiências com a comunidade. Todavia, os resultados da experiência realizada ao longo do ano lectivo 2009/2010 ficaram aquém dos objectivos definidos inicialmente, verificando-se uma limitada partilha, divulgação e participação. Consideramos que convergem vários factores para esta situação. Por um lado, factores socio-culturais, nomeadamente a resistência dos professores a partilharem os seus OA e exporem de forma pública e alargada os seus materiais ou as suas experiências. Por outro lado, uma limitada promoção e divulgação da plataforma, tendo sido realizada apenas no âmbito regional da Madeira, e com maior intensidade no início do ano lectivo referido. Resultante da análise e avaliação destas experiências, bem como de análise de outros sistemas centrados em objectos sociais (e.g., Facebook, YouTube, SlideShare ou Flickr), identificámos também algumas limitações relacionadas com a usabilidade e o desenho de interfaces sociais do sistema BOA. Considerando os cinco princípios para construção de sistemas centrados em objectos sociais, propostos por Jyri Engestrom [32] nomeadamente (1) definir o objecto, (2) definir os respectivos verbos, (3) tornar os objectos partilháveis, (4) transformar convites em presentes e (5) cobrar a quem publica e não aos espectadores verifica-se que apenas os dois primeiros princípios i.e., (1) definir o objecto e (2) definir os respectivos verbos, são satisfeitos na versão actual do BOA. Considerando como referencial para análise e desenho de interfaces sociais o trabalho reunido por Crumlish e Malone [31], identificamos os seguintes padrões que deverão merecer um desenvolvimento em trabalhos futuros no BOA, designadamente: Profile, Personal Dashboard, Favorites, Sign-in Continuity, Displaying, Send/Share Widget e Embedding, e Invitations [31]. Os padrões Profile, Personal Dashboard e Favorites são essenciais para permitir que cada utilizador possa gerir de forma mais eficaz a sua utilização no sistema, e.g., os seus OA, os OA e utilizadores favoritos, os grupos a que pertence, etc. O padrão Sign-in Continuity, nomeadamente em comunidades abertas como o BOA-RAM, para permitir que qualquer utilizador possa realizar o seu registo (sign-in) no sistema e.g. na sequência de um processo de consulta e de compra/download de um OA que tenha interesse sem ter de perder o respectivo contexto de navegação. Os padrões relacionados com Displaying, para providenciarem formas mais atractivas de visualização de listas de OA, e de cada OA, e também mecanismos de extracção e prévisualização de pedaços de conteúdo dos ficheiros dos OA (e.g., pre-visualização de pedaços de PDF, PPT) de forma a permitir aos potenciais interessados uma prévia análise da sua relevância. Os padrões Send/Share Widget e Embedding para permitirem divulgar e partilhar os OA (ou referências para os OA) em redes sociais populares como o Facebook, LinkedIn, ou em blogs ou noutros websites institucionais, aumentando por esta forma a visibilidade e popularidade dos OA mas também da plataforma em que estes se encontrem registados. Invitations, com os padrões Send Invitation e Receive Invitation, para permitir alargar a comunidade de utilizadores interessados segundo um processo de marketing viral, i.e. em que a promoção e divulgação da plataforma não seja feita pelos seus gestores, mas sim pelos próprios utilizadores, que poderão enviar convites personalizados aos seus contactos para se juntarem à plataforma, e assim sucessivamente. Associado a estes padrões poderá ser considerada a possibilidade dos utilizadores receberem créditos pelo registo dos seus contactos no sistema, assim como os convites serem transformados em "presentes" (como sugere Jyri Engestrom entre outros) ao se considerar a oferta de um determinado número de créditos no momento do registo/adesão no sistema. 106

109 CENÁRIOS DE APLICAÇÃO DA BOLSA DE OBJECTOS DE APRENDIZAGEM: OS CASOS BOA-GPI Conclusão O BOA é uma plataforma de objectos de aprendizagem que promove a colaboração activa dos seus utilizadores, tanto na produção e submissão de OA, como na submissão de informação relevante para a compreensão ou utilização mais eficaz dos OA pela adição de comentários, partilha de experiências educativas, boas práticas de utilização e até sugestões de melhoria. Essa promoção consiste numa forma de distinguir e recompensar os utilizadores que mais contribuem na produção de OA de qualidade. Por outro lado, e complementarmente, o BOA também permite recompensar a colaboração activa e regular dos utilizadores finais, uma vez que o envolvimento destes é crucial para o sucesso deste tipo de sistema. Essa forma de distinção e compensação foi concretizada através de um mecanismo de créditos que contabiliza o nível de colaboração dos utilizadores. Este mecanismo permite alterar de forma dinâmica o valor dos OA de acordo com a sua popularidade segundo a metáfora da bolsa de valores, i.e., OA com maior procura vêem o seu valor aumentar, enquanto os OA não adquiridos vêem o respectivo valor baixar até um determinado limiar inferior. Esta variação de valores dos OA é manifesta na publicação, também dinâmica, de vários rankings (e.g., OA com maior valor, OA mais populares, OA mais valorizados, Autores com mais OA, Autores mais populares) promovendo um ambiente de colaboração mas também de saudável competitividade. Contrariamente a outros repositórios de OA mais tradicionais, como o MERLOT, EdNA, ARIADNE, CAREO, e-escola [12-20], que providenciam funcionalidades mais comuns (e.g., submissão de OA, consulta e pesquisa de OA), o BOA pode ser melhor considerado como uma plataforma Web 2.0, no sentido de providenciar mecanismos de interacção social, e permitir reunir o conhecimento produzido, não apenas por um número reduzido de autores, mas também pelos restantes utilizadores, ao providenciar funcionalidades para que estes possam classificar, comentar, sugerir melhorias, e partilhar experiências ou boas práticas na utilização desses OA. Das experiências de aplicação do BOA, realizadas ao longo dos últimos dois anos, com os casos BOA-GPI e BOA-RAM, discutidos neste artigo, identificamos vários aspectos que podem convergir para o sucesso das comunidades online suportadas por este tipo de plataforma. Por um lado, mantêm-se os aspectos de carácter socio-cultural relacionados com as motivações que podem levar um indivíduo a partilhar com a comunidade os seus OA ou outro tipo de contribuições; este assunto tem sido abordado e investigado pela comunidade científica [21-23]. Um outro aspecto a considerar, diz respeito à noção de "massa crítica" que uma comunidade deste género tem de apresentar para ter sucesso efectivo. Neste âmbito, os indicadores que se conseguem obter da utilização do BOA (e.g., número de OA, número de utilizadores, número de compras e de visualizações de OA) permitem monitorizar adequadamente diferentes parâmetros da actividade dessas comunidades, o que nos permitirá investigar quantitativamente as razões para a sua evolução. Por outro lado, um aspecto mais técnico a ser considerado em trabalho futuro relaciona-se com a análise e melhoria dos aspectos de usabilidade e de interfaces sociais no sistema BOA. Nomeadamente, pretende-se vir a integrar padrões sociais como Profile, Personal Dashboard, Favorites, Sign-in Continuity, Displaying, Send/Share Widget e Embedding, e Invitations [31], que se encontram actualmente em vários sistemas populares como o Facebook, YouTube, SlideShare ou Flickr. Outro aspecto a merecer investigação futura é a determinação do valor dos OA, para permitir que o utilizador quando submete um OA tenha um feedback automático, dado pelo sistema, sobre o valor inicial do OA que seja adequado. Essa investigação implicará a 107

110 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN existência de um modelo de referência de valoração de OA, e de mecanismos de análise e introspecção automática de ficheiros, para os formatos mais comuns. Por fim, consideramos que a experiência realizada no âmbito da plataforma BOA-RAM exige a sua abertura à comunidade, eliminando as restrições iniciais, i.e. permitindo que quaisquer utilizadores possam registar-se e tirar partido da plataforma independentemente da região ou mesmo país, e alargando a outros perfis, não apenas professores e educadores, mas também considerando estudantes, pais, ou quaisquer outros interessados. 4.7 Agradecimentos Os autores agradecem a colaboração de todas as entidades e pessoas que têm participado nesta iniciativa. Este trabalho tem sido realizado no âmbito do SOLITE - Rede de cooperação Ibero- Americana para a área das tecnologias da área do ensino-aprendizagem (SOftware LIbre en TEleformación) [29]. O caso BOA-RAM foi realizado no âmbito de Protocolo de Cooperação entre o INESC-ID e a Direcção Regional de Educação da Região Autónoma da Madeira, Portugal. 4.8 Referências Downes, S. (2004). Learning Objects - Resources for learning worldwide, in Online education using learning objects, R. Macgreal, Editor. RoutledgeFalmer: London ; New York. p. xxv, 361 p. Doorton, M., et al. (2004). Transforming existing contents into reusable learning objects, in Online education using learning objects. RoutledgeFalmer. McGreal, R. (2004). Online education using learning objects. in Open and flexible learning series. London ; New York: RoutledgeFalmer. xxv, 361 p. Wiley, D. (2000). Learning Objects: Difficulties and Opportunities. Disponível em: Longmire, W. (2000). A Primer on Learning Objects. Disponível em: Wiley, D.A. (2000). Connecting learning objects to instructional design theory: A definition, a metaphor, and a taxonomy. Disponível em: Downes, S. (2001). Learning Objects:Resources For Distance Education Worldwide. Disponível em: Martinez, M. (2000). Designing Learning Objects to Personalize Learning. Disponível em: Hodgins, H.W. (2000). The Future of Learning Objects. Disponível em: Duval, E., et al. (2002). Metadata Principles and Practicalities. Available from: Gilliland, A. J. (2000). Introduction to metadata: Setting the Stage. Available from: MERLOT. Multimedia Educational Resource for Learning and Online Teaching. --. Disponível em: EdNA. EdNA. --. Disponível em: ARIADNE. ARIADNE Fundation for the European Knowledge Pool. --. Disponível em: CAREO. CAREO - Campus Alberta Repository of Educational Objects. --. Disponível em: 108

111 CENÁRIOS DE APLICAÇÃO DA BOLSA DE OBJECTOS DE APRENDIZAGEM: OS CASOS BOA-GPI... Wisconsin. Wisconsin Technical College System. --. Disponível em: SMETE. SMETE. --. Disponível em: EDUSURFA. EDUSURFA. --. Disponível em: Sítio dos Miúdos. Sítio dos Míudos. --. Disponível em: e-escola. e-escola. --. Disponível em: Preece, J. e Maloney-Krichmar, D. (2003). Online Communities. In Handbook of Human- Computer Interaction, Lawrence Erlbaum Associates, Iriberri, A. and Leroy, G. (2009). A Life-Cycle Perspective on Online Community Sucess. ACM Computer Surveys, Vol.41(2), Feb, Wasko, M. (2005). Why Should I Share? Examining Social Capital and Knowledge Contribution in Electronic Networks of Practice. MIS Quarterly, Vol.29(1), March, Silva, P. and Silva, A.R. (2006). Análise Funcional de Plataformas de Objectos de Aprendizagem, in Proceedings of the 6th Iberoamerican Congress on Telematics (CITA- 2006). Carlota, J., Silva, A.R., and Dinis, P. (2009). The Learning Object Pool and the BOA-GPI Case Study, in Proceedings of the Iberoamerican Congress on Telematics (CITA-2009). Dinis, P. and Silva, A.R. (2009). Application Scenarios for the Learning Objects Pool, Journal of Universal Computer Science, Vol. 15, No. 7, WebComfort. WebComfort.org. --. Disponível em: DCMI. Dublin Core Matadata Initiative. --. Disponível em: Solite. SOLITE Disponível em: Bell, G. (2009). Building Social Web Applications: Establishing Community at the Heart of Your Site, O'Reilly Media. Crumlish, C. and Malone, E. (2009). Designing Social Interfaces, O'Reilly Media. Engestrom, J. (2009). Building Sites Around Social Objects, Web 2.0 Expo SF, Disponível em: 109

112 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 110

113 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN Capítulo 5 Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Educación Joaquín Cubillo Arribas, Sergio Martín Gutiérrez, Gabriel Díaz Orueta, Manuel A. Castro Gil Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Control Universidad Nacional de Educación a Distancia Resumen: La tecnología está revolucionando la forma en que se relaciona e interactúa con el medio ambiente. El conocimiento de las tecnologías del futuro nos permitirá adaptarnos con tiempo a los cambios, anticipar su aplicación y así poder trabajar con ellas de una forma adecuada y eficiente, no debemos olvidar que las futuras generaciones nacerán con las nuevas tecnologías. Este capítulo presenta una serie de herramientas tecnológicas, que por una razón u otra están causando un cambio en nuestra forma de percibir el mundo y plantea el potencial de estos nuevos recursos en el ámbito educativo. Disponer de más información y más posibilidades de acceso a la misma, no tiene implicaciones directas sobre el aprendizaje y la adquisición del conocimiento y, sin embargo, causa un cambio en los roles de la enseñanza actual. 5.1 Introducción El periodo en el que vivimos viene marcado por una revolución tecnológica en todos los sentidos, desde finales de los años 80, hasta la actualidad, se han ido registrando cambios en nuestra forma de vida, tan profundos que en aquella época nadie los podría vaticinar, observábamos extrañados a aquellas personas que hablaban solas por la calle o nos asombrábamos de poder encontrar la información necesaria sin más que bucear en internet. El desarrollo de los equipos electrónicos, el abaratamiento en su diseño y fabricación así como el avance en las telecomunicaciones, han permitido que la tecnología esté disponible no sólo para las grandes empresas o profesionales, sino para todo el mundo en general. Debido a esto, lo que hasta hace unos años se conocía como nuevas tecnologías (uso del correo electrónico, presentaciones multimedia o navegar a través de la red), hoy no lo son ya que están tan integradas en nuestra vida cotidiana que se podría decir que forman parte del 111

114 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN pasado. Lo que hoy se conoce como nuevas tecnologías va mucho más allá y eso es lo que se pretende mostrar en el presente capítulo. 5.2 Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Educación y Cambios en las Teorías Educativas Si la tecnología disponible, milagrosamente, impulsa a los estudiantes a tener responsabilidades en su aprendizaje, entonces, hurra! [...] Los estudiantes siempre han tenido el control de sus recursos de aprendizaje: libros de texto, bibliotecas... la información está disponible para ser aprendida. No podemos obligar a los estudiantes a pensar. No podemos meter en sus cabezas el material. Deben tener la necesidad de conocer. Esa responsabilidad ha sido, y seguirá siendo, suya. Nuestro trabajo es hacer lo posible para impulsarles a pensar, ayudarles a desarrollar su capacidad de aprender. Los nuevos medios basados en nuevos recursos tecnológicos pueden ser instrumentos muy potentes, pero deben ser usados adecuadamente para conseguir resultados (Lamberson, July 2010). Lamberson Siguiendo el pensamiento de Lamberson el cometido de las nuevas tecnologías consiste en facilitar y favorecer el aprendizaje, en motivar a través de nuevas alternativas la adquisición de conocimiento el ansia por descubrir, encontrar, comprender y asimilar los conceptos e ideas que permitan formarnos de una forma adecuada en la sociedad actual. El conocimiento de tecnologías futuras nos permitirá ir adaptándonos con tiempo al cambio, anticiparnos a su implantación y de este modo poder trabajar con ellas, no debemos olvidar que las generaciones del futuro nacerán con las nuevas tecnologías. Por lo tanto cabe preguntarse qué posibilidades ofrecen todos estos nuevos recursos al mundo educativo. El hecho de tener más información y más posibilidades de acceso a la misma no tiene unas implicaciones directas en el aprendizaje y adquisición del conocimiento. Es necesario realizar un estudio de cómo aplicarlo para crear sistemas de apoyo al aprendizaje. En la siguiente figura mostramos las tecnologías que trataremos, éstas han sido escogidas por la repercusión que están teniendo en la actualidad o porque serán el punto de partida para nuevas tecnologías que serán ampliamente utilizadas en el futuro. Figura 5.1: Agrupación de Nuevas Tecnologías En la imagen siguiente se presenta un esquema temporal de las tecnologías mencionadas anteriormente, en dicho esquema se pretende representar el momento en el que comenzará a tomar relevancia dicha tecnología y el tiempo que posiblemente tarde en implantarse. Para elaborar dicho diagrama, se ha tenido en cuenta la evolución que actualmente está teniendo, los costes de desarrollo e implantación que conllevan, así como su grado de 112

115 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN inmersión en la sociedad actual, por ejemplo, la realidad aumentada es una tecnología que existe hoy en día, pero aún no ha alcanzado su plenitud, se prevé que en un plazo de tres años comience a formar parte de nuestras vidas de forma más intensa y así poder tomar la relevancia que promete. Para elaborar dicho gráfico también se utilizó la herramienta de análisis Google Analytics que permite observar cómo la tecnología más reciente puede o no suscitar interés entre los usuarios y poder deducir si ha tenido relevancia en los últimos diez años, o si ya es conocida por los usuarios y por lo tanto ya ha comenzado la inmersión en ella, si es ahora cuando comienza a tener interés y por lo tanto aún queda tiempo para que comience a calar en nuestro día a días etc. Figura 5.2: Evolución Temporal de las NTIC Hacer previsiones del futuro siempre es arriesgado, y para ello hemos de mirar primero al pasado, tecnologías que prometían ser una revolución o proyectos de tecnología punta como Google Wave, terminan por cerrarse o desaparecer debido a que no cumplían las funciones prometidas o a pesar de cumplirlas no se encontró la utilidad para ello, en otras ocasiones, tecnologías que ya existían y se desarrollaban tiempo atrás actualmente toman un mayor empuje debido a circunstancias sociales o económicas, tal es el caso de por ejemplo RFID. El hecho de disponer de nuevas tecnologías no implica una mejor educación, y por supuesto tampoco un mejor aprendizaje si no las aplicamos de forma correcta. Como se puede observar el futuro nos trae nuevas herramientas que favorecerán en gran medida la captación, el tratamiento y la difusión de la información en todos los sectores y por lo tanto también en el educativo, las nuevas formas de aprendizaje por difícil que pueda parecer comenzarán a parecerse cada vez más a los modos más antiguos de transmitir el conocimiento, se volverá al modelo de Maestro-Aprendiz salvo que ahora los maestros podrán ser tutores o personal experto de cualquier rincón del mundo, los cuales impartirán sus clases en mundos virtuales o simulaciones específicamente creadas para la ocasión. Llegados a este punto no cabe la menor duda de que se deberán plantear nuevas teorías de aprendizaje puesto que en el futuro se han de redefinir los roles de profesor y alumno (EDUTEKA, May 2010), la información deberá acoplarse al proceso de aprendizaje mediante 113

116 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN las herramientas disponibles sin olvidar que la figura del profesor cambiará, pero seguirá siendo fundamental. El profesorado aumentará su interés y motivación ya que gracias a las nuevas tecnologías el mundo se ha hecho pequeño y la posibilidad de colaborar y trabajar con otros profesionales se hace patente mediante la compartición de recursos y experiencias lo que permitirá incentivar al colectivo para seguir mejorando e investigando en el campo del aprendizaje. La enseñanza será personalizada lo que no implica individualizada, grupos de alumnos/usuarios que compartirán un interés común por una rama del conocimiento. El profesor pasará de ser el proveedor de conocimiento a servir de tutor, asesor, mediador, instructor, consultor, motivador...etc. de aprendizaje. El alumno con sus propios intereses de aprendizaje dejará de obtener la información de forma pasiva para convertirse en buscador de conocimiento, creará su propio paradigma de aprendizaje al ritmo que se marque, en el lugar y momentos que él considere oportunos. La enseñanza ya no se verá como algo propio de estudiantes sino que pasará a formar parte más activa de la vida profesional, puesto que si las tecnologías evolucionan y no deseamos quedarnos obsoletos no debemos perder el interés por seguir avanzando y aprendiendo. Los nuevos sistemas de aprendizaje se podrán desarrollar si previamente estudiamos las tecnologías futuras y su posible evolución. 5.3 Tecnologías. Descripción y Aplicaciones Atendiendo al esquema mostrado en la Figura 1, en los siguientes puntos se procederá a realizar una breve descripción de las tecnologías mencionadas, su funcionamiento y posibles aplicaciones Computación Móvil Inmersos en el siglo XXI, la mayoría de nosotros dispone de un teléfono móvil, pero dicho terminal no tiene que ver nada con sus antecesores, con aquella pantalla alfanumérica que sólo disponía de un par de líneas para mostrar un mensaje de texto, hoy son pequeñas computadoras escondidas en el bolsillo. Una definición técnica de la computación móvil podría ser la siguiente (Azara, 1997): Serie de artefactos y equipos portátiles, hardware, que hacen uso de la computación para lograr su funcionamiento, así, se tiene a las computadoras portátiles, los teléfonos celulares, los cuadernos de notas computarizados, las calculadoras de bolsillo, etc. Esto con la finalidad de realizar el tratamiento automático de la información por medio de microprocesadores con capacidad de movilidad y con acceso digital a fuentes de información, vía Internet ó a través de una red privada, en cualquier momento y lugar (Forman & Zahorjan, Apr 1994). Los avances en el diseño microelectrónico, la miniaturización de los componentes, los microprocesadores multinúcleo, las nuevas infraestructuras de telecomunicaciones con redes inalámbricas, wifi-n, Wimax etc. han permitido que la computación móvil se convierta en una realidad a día de hoy. En la actualidad la mayoría de nosotros dispone en su bolsillo de un procesador con una capacidad de cálculo que sería la envidia de los ordenadores de hace unos 114

117 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN años, y si esto es así y disponemos de dicho hardware que transportamos con nosotros, hemos alcanzado la computación ubicua?. Esta nueva tecnología permite la utilización de aplicaciones y servicios muy variados como el entretenimiento, el comercio electrónico, la educación etc., en el caso que nos ocupa nos centraremos en el entorno educativo Aplicaciones y Mejoras en la Educación A medida que avanza la tecnología, también evoluciona la enseñanza, hasta hace no mucho palabras como EAO (Enseñanza apoyada por el ordenador), multimedia educativo, teleeducación, enseñanza basada en web (web-based teaching), aprendizaje electrónico (elearning), etc., nos resultaban extrañas, y ahora empieza a sonar de nuevo un nuevo término denominado mobile-learning ó m-learning (Martín, Gil, Sancristobal, Castro, & Peire, May 2008) (Martín et al., Jan 2009). El m-learning consiste en una metodología de enseñanza y aprendizaje que se vale del uso de pequeños dispositivos móviles, tales como teléfonos móviles, pda, agendas electrónicas, tablets PC, pocket pc, ipods y todo dispositivo de mano que tenga alguna forma de conectividad inalámbrica (Wikipedia, July 2010f). El aprendizaje móvil puede tener lugar en cualquier lugar y en cualquier instante, tanto en los entornos tradicionales de aulas y talleres como en bibliotecas, lugares de trabajo, en casa o la oficina, además el hecho de disponer de estos equipos y de una conectividad móvil permite incorporar otras nuevas tecnologías que se verán más adelante como podrían ser la realidad aumentada o los entornos virtuales de aprendizaje. Existen proyectos como MoLeNET que pretende fomentar el m-learning, compartiendo el coste de los proyectos de así como dando soporte para su evaluación y puesta a punto, durante los años han desarrollado cerca de 104 proyectos involucrando a más de estudiantes (MoLeNET, July 2010). Figura 5.3: Tecnologías y Aplicaciones de la Computación Móvil 115

118 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Existe una gran variedad de dispositivos en el mercado que nos ofrecen las aplicaciones mencionadas anteriormente, tales como: Computadoras Portátiles (laptops). Teléfonos celulares inteligentes (Smart Phone). Tablas digitales (laptops touchscreen) Asistentes Personales (PDAs ó Palm). MP3, MP4, IPOD. Terminal de datos Portátiles (PDT). GPS. Calculadoras de bolsillo, etc. Ebook. Ante tal variedad de dispositivos y aplicaciones vamos a centrarnos en aquellas que consideramos que sí son o serán una revolución y que pueden mejorar de forma considerable la forma de interactuar e intercambiar información con el medio Tecnologías de Computación Móvil Geolocalización En primer lugar, qué es la geolocalización?, se define como geoetiquetado (o geotagging en inglés) al proceso de agregar información geográfica en los metadatos (literalmente sobre datos, son datos que describen otros datos) (Wikipedia, July 2010e) de archivos de imágenes, vídeos, sonido, sitios web, etc. que sirva para su georreferenciación. Por lo general estos datos suelen ser coordenadas que definen la longitud y latitud donde el archivo multimedia ha sido creado, aunque también puede incluir la altitud, nombre del lugar, calle y número de policía, código postal, etc. para posteriormente hallar sus coordenadas geográficas (Wikipedia, July 2010d). La geolocalización permite al usuario obtener una gran cantidad de información sobre un lugar determinado, desde museos cercanos a estaciones de metro o autobuses, sin más que introducir las coordenadas del lugar deseado, o si por el contrario ya está ubicado en él podrá obtener información de los distintos puntos de interés que se encuentren próximos a él. Para poder emplear esta tecnología se debe en primer lugar introducir las coordenadas de posicionamiento de todos aquellos elementos que se desean etiquetar, este es un trabajo arduo y duro, pero gracias a la difusión de la tecnología con GPS muchos usuarios de la red comienzan a compartir, etiquetar y referenciar aquellos lugares que han visitado o descubierto. Llegados a este punto, nos surge la siguiente cuestión, cómo podemos añadir esta información de coordenadas, de latitud y longitud a imágenes, videos, páginas web?, pues bien, existe una variedad de procedimientos para agregar palabras clave con la localización geográfica del dato, presentamos alguno de estos métodos. El método más rápido consiste en el empleo de cámaras digitales con dispositivos GPS incorporado, éstas permiten agregar automáticamente las coordenadas geográficas al estándar de metadatos Exif (Exchangeable image file format) de las fotografías, dicho formato puede incluir la siguiente información (Wikipedia, July 2010c): - Información de fecha y hora. Las cámaras digitales registran la fecha y la hora actual y la almacenan en los metadatos. 116

119 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN - Configuración de la cámara. Esta incluye información estática como el modelo de cámara y el fabricante, e información que varia con cada imagen como la orientación, apertura, velocidad del obturador, distancia focal, medidor de exposición y la velocidad de la película. - Información sobre localización, la cual podría provenir de un GPS conectado a la cámara. Existen programas informáticos para determinados smartphone (GeoCam) con cámara integrada que posibilitan geoetiquetar las fotografías capturadas con el teléfono móvil incorporando datos sobre las coordenadas geográfica del lugar (si éste está conectado a un GPS bluetooth) o identificando la celda de la red celular de telefonía móvil. - Es posible realizar este mismo proceso mediante una cámara y receptor GPS independientes sin conexión entre ellos a través de programas informáticos específicos (Perfils, gpsphoto, GPSPhotoLinker, WWMX Location Stamper, OziPhotoTool, Robogeo, GPS-Photo Link, PhotoMapper entre otros. También hay proyectos de software libre para realizar esta labor, como es el caso de Prune) que comparan la hora y fecha almacenadas en la información de la cabecera Exif o IPTC de cada imagen por la cámara digital con el archivo de trazas o waypoints capturado por el GPS. Este procedimiento está mucho más extendido dado que no se requiere de cámaras con GPS integrado. - Otra técnica de geoetiquetado, más laboriosa, consiste en posicionar a mano cada fotografía mediante la ayuda de sitios web y redes sociales como Panoramio, FlickrFly, Tagzania, Zooomr, etc. Como toda tecnología emergente, tiene sus pros y sus contras, siendo la principal desventaja el problema de la privacidad, disponer de equipos que son capaces de indicar nuestra posición en cualquier instante hace posible el rastreo de personas, su seguimiento y por lo tanto se puede llegar a violar su privacidad. Siguiendo esta línea pesimista de dicha tecnología, el hecho de emplear equipos capaces de almacenar tal cantidad de información nos hace vulnerables ante una pérdida o robo de nuestro dispositivo, en él se encuentra parte de la vida o trabajo del usuario, fotos personales, documentos privados, recuerdos que al fin y al cabo nos pertenecen. El valor del equipo perdido no es nada comparado con la perdida de la información que en ocasiones es irrecuperable, por lo tanto se convierte en una necesidad la salvaguarda de dicha información. La facilidad que ofrece esta tecnología para obtener datos de posicionamiento favorece la creación de mapas etiquetados, ya sea para la ubicación de esculturas de arte en Roma explicando la expansión del imperio en la clase de Historia o bien para encontrar las últimas especies vegetales descubiertas en una tarea de investigación en el laboratorio de la Universidad, las aplicaciones en de m-learning (Martín et al., Jan 2009) irán surgiendo a medida que la tecnología sea implantada y empleada. La educación una vez más se verá favorecida puesto que con el geoetiquetado se dispone de videos o fotografías que indican exactamente la posición de lo que se pretende mostrar. La información es poder, y todas las herramientas que permiten la captura y difusión de la información colaboran en el reparto de dicho poder, es por lo tanto una herramienta que ayuda sobremanera en la investigación y la enseñanza Computación en la Nube (Cloud Computing) Uno de los términos que actualmente está tomando gran relevancia y comienza a sonar en los medios es el de Cloud Computing o computación en la nube. 117

120 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Veamos por qué este término comienza a tomar fuerza; pongamos el siguiente caso, una persona hoy en día trabaja en su despacho en un ordenador, y desea llevarse el trabajo a casa para poder finalizar lo que estaba haciendo, para poder seguir desarrollando esa actividad, deberá disponer en el ordenador de su casa del mismo software que en su trabajo, por lo tanto deberá hacer una nueva instalación en su equipo, además de llevar los datos e informes que necesitara, el "Cloud Computing" nace de la idea de que la información, los datos y el software para manipular éstos, deben residir en servidores en Internet, es decir, las aplicaciones y archivos de datos que actualmente se utilizan en el ordenador de la oficina o de la empresa, se encontrarían ubicados en Internet (la nube) (Marker, July 2010). De esta forma el usuario comienza a desligarse de una situación física, buscando y encontrando la ubicuidad, tanto para el hardware como para el software, pasando a ser éstos preocupación de las empresas que nos facilitarán el servicio, ahora todo estará incluido en cualquier dispositivo con conexión a Internet y un navegador web, con el consabido ahorro tanto en tiempo como económico que conlleva la liberación de hardware y software. John Gage, el cofundador de la compañía NetDay, pronunció las palabras claves que definen esta filosofía de trabajo: "The Network is the Computer" (Stefanie, July 2010). Para profundizar un poco más indicaremos que existen distintos tipos de nubes atendiendo a las necesidades de los posibles usuarios. Nubes Públicas. Como su nombre indica son nubes que están a disposición de cualquier usuario con cualquier perfil, la empresa que ofrece el servicio pondrá a su disposición el hardware y el software necesario. Nubes Privadas. Las compañías utilizando sus infraestructuras crean las nubes privadas con el mismo concepto que las públicas salvo que en este caso la utilización de los servicios está limitada a dicha compañía. Son una buena opción para realizar backup de datos así como la protección de los mismos. Nubes Híbridas combinan los modelos de nubes públicas y privadas. No todo son ventajas en este sentido, algunos de los posibles inconvenientes que presenta esta tecnología son: La seguridad de los datos almacenados en el sistema. Control de los usuarios que accederán a estos datos almacenados. Elección de una empresa prestadora capaz de ofrecer un servicio sin suspensiones y confiable Recupero seguro de los datos y sus copias de seguridad en el caso de cese en el servicio. Existen expertos que aseguran que este fenómeno es transitorio, sólo una etapa, mientras que otros lo ven como una evolución, teniendo en cuenta que en la actualidad ATT, Amazon, Microsoft, IBM, y muchas otras grandes compañías comenzaron a brindar a la "Nube" la importancia que esta merece, nos hace pensar que si estas empresas apuestan por ello, será porque es la tendencia natural hacia la que se está dirigiendo el mercado. En cuanto a los beneficios que tendría el uso de la nube en educación, si partimos del hecho de que en la mayoría de las ingenierías, el software que se utiliza tanto en simulaciones, como en demostraciones o desarrollos es un software específico, ahora el alumnado y el profesorado tendrán disponible dicho software en Internet, existen proyectos de Mobile Learning que pretenden utilizar esta tecnología para crear espacios virtuales de enseñanza abiertos y accesibles a cualquier usuario (Martín et al., Jan 2009 ), de forma que se puede avanzar, 118

121 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN investigar y trabajar en cualquier sitio, en cualquier instante, sin necesidad de un hardware y/o software especial, en este sentido iríamos caminando hacia la ubicuidad en un mundo tan rápido y dinámico como en el que vivimos. Tal es la inmersión que está tomando hoy en día, que la Universidad Abierta (Open University) ha optado por emplear las aplicaciones en la nube de Google Apps, estas aplicaciones y servicios están siendo adoptados por otros centros de enseñanza como Centros Integrados de Formación Profesional, Universidades..etc Ebooks Las nuevas tecnologías pretenden facilitar en gran medida las tareas diarias de cada persona, desde estar localizados en cualquier lugar y en cualquier momento a disponer de la información sobre cualquier tema sin más que contar con una conexión a Internet, la cual hoy está presente en la gran mayoría de los terminales de teléfono móvil. Figura 5.4: Ebook Papire. Libro electrónico En este sentido y ya que disponemos de estos medios podemos plantearnos qué ocurriría si deseamos leer un libro, poder estudiar el texto de un examen, repasar los apuntes y ejercicios facilitados por el docente etc., como se puede observar, aún hoy en día somos dependientes del papel, en este sentido existen otras herramientas tales como los lectores ebook. Un e-book, ebook, ecolibro, o libro-e es una versión electrónica o digital de un libro, por lo tanto un lector ebook es aquel dispositivo que permite la lectura de documentos descargados previamente (Wikipedia, July 2010b) (Infografía, Jan 2009). Esta tecnología está tomando una gran auge, prueba de ello es que actualmente Amazon.com (principal librería a nivel mundial), ha dado a conocer sus cifras de ventas, y ha sorprendido que en los últimos 3 meses del 2010, la venta de libros digitales ha sido muy superior a los libros impresos, por cada 100 impresos se han vendido 148 digitales, del mismo modo, en España surge Libranda, una asociación de editoriales como Planeta, Santillana y Random House entre otros que facilitarán la descarga de sus títulos (Mantilla, May 2010). Existen otros proyectos (CITA, July 2010) como Territorio ebook, que incorpora los libros electrónicos a los servicios bibliotecarios de forma que también se estudiará de este modo las tendencias de lectura y uso de la biblioteca por el entorno educativo. Por lo tanto y como se ha mencionado anteriormente el uso de estos dispositivos supone un gran avance, permite la lectura, modificación o edición de documentos en unas pantallas de elevada resolución, supone un ahorro en el material impreso ya que la tinta electrónica podría ahorrar más de 300 toneladas diarias de papel que se consumen por ejemplo en los periódicos cuya vida está limitada a 24 horas (Infografía, Jan 2009). Imaginemos por un instante un libro cuya pasta no tiene título sino que al abrirlo en el aula de matemáticas se convierta en un libro con los apuntes de matemáticas, y al cambiar de asignatura dicho libro recoja el nuevo material para dicha clase, además del ahorro en el material escolar, puesto que las ediciones electrónicas son más económicas, el ahorro en 119

122 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN tiempo puesto que los libros se podrán descargar de cualquier parte del mundo, no es necesario encargar el libro de texto puesto que estará disponible en cualquier momento, no será necesario acumular las revisiones de las distintas ediciones, la actualización de contenidos será inmediata por lo se pondrá fin a las versiones obsoletas, las ventajas en este sentido son innumerables. Aplicando esta tecnología junto con otras que ya existen (y que mencionaremos) sería posible realizar un sistema que transmitiese la información del tema actual que está impartiendo el profesor o conferenciante a todos y cada uno de los asistentes a un curso, dicha información se volcaría en sus lectores ebook con lo que ya no sería necesario cargar con manuales, apuntes, libros, carpetas etc. sino únicamente con un dispositivo que albergará la información que ha sido transmitida. Esto no implica la desaparición del libro tal y como lo conocemos sino que supone una alternativa que facilita la llegada de información y su distribución de una forma más rápida, eficiente, menos costosa y en principio más ecológica Interfaces Si miramos hacia atrás, la forma en la que hasta hace no mucho podíamos interactuar con las máquinas se reducía como mucho al empleo de un teclado conectado al ordenador, posteriormente y con la aparición de los sistemas operativos basados en ventanas surgió el ratón, las tabletas electrónicas, los punteros etc. Sin embargo parece que estas formas de relación entre el hombre y la máquina se están quedando obsoletas y debido a ello se estudian nuevas formas de poder transmitir nuestras órdenes de una forma más rápida y eficiente, es en esto en lo que se basarán las dos tecnologías que presentamos a continuación. Figura 5.5: Interfaces Futuras que cambiarán la forma de Interacción hombre-máquina Aplicaciones y Mejoras en Educación Hasta ahora la forma de interrelacionarnos con el ordenador se limitaba a un teclado y ratón, el hecho de trabajar con gestos o mediante el control con el cerebro permitirá una forma de expresión y comunicación natural y eficiente, permitiendo mejorar dicha comunicación haciendo la experiencia mucho más amena, cercana y sencilla. Al aumentar la interacción se conseguirán mejores resultados en aquellas disciplinas donde es necesario adquirir cierta destreza en el manejo de herramientas, ya sea a los estudiantes de medicina para simular entornos como el que se encuentra en un quirófano o estudiantes de ingenierías (Castro-Gil, Colmenar, & Martín, April 2010) que pasarán a emplear y manejar las herramientas como si se tratase de un laboratorio o un taller mecánico, la simulación o virtualización será mucho más real consiguiendo los efectos deseados. Para sectores específicos de la población con incapacidades (incluyendo los ancianos) (EDUTEKA, May 2010) la tecnología puede servir como extensor y acrecentador de capacidades perdidas, ya sean estas perceptuales, físicas o cognitivas, de manera que esas 120

123 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN personas puedan recibir la información que se ofrece sobre un tema como lo haría el resto de la población, por lo tanto la enseñanza no estará en manos de un sector reducido sino que se ampliará de forma considerable Tecnologías de Interfaces Control Gestual Lo que hace ya unos años nos dejaba fascinados tras ver la forma en la que en alguna película el protagonista controlaba las computadoras con el movimiento de sus manos, ha pasado a ser una realidad. El mercado se ha percatado de la importancia que tiene la interacción hombremáquina y por lo tanto está evolucionando, la gran expectación que causó el iphone en el cual el teclado desaparecía dejando paso a una pantalla táctil, otras empresas de la envergadura de Microsoft también apostaron hace unos años por las pantallas Multi-Touch en sistemas como Microsoft Surface, y en la actualidad la visión que tiene dicha compañía sobre lo que será el control gestual pasa por la integración de toda la tecnología en nuestro entorno, de forma que los dispositivos intercambien la información entre ellos mismos sin más que hacer un gesto con el dedo (Microsoft, July 2010a). El fundamento de esta tecnología viene por el reconocimiento de los gestos que realiza el usuario y que deben ser interpretados por el ordenador, por lo tanto en los inicios, y para delimitar las distintas zonas de la mano, se diseñó un guante con distintos tipos de colores uno para cada zona de la mano que se desea identificar, y a través de una cámara se reconocen los gestos y se interpretan las órdenes, como es de suponer la cámara que detectará los movimientos deberá ser entrenada para poder separar la mano, del fondo donde se encuentre, el objetivo final consistiría en la creación de un lenguaje propio similar al lenguaje de signos, y que cumpliera con las expectativas de control y comunicación del usuario. Otro ejemplo de tecnología futura podría ser el sistema desarrollado por Microsoft y denominado Mobile Surface (Microsoft, July 2010b) el cual presenta la imagen sobre cualquier superficie mediante un proyector y dos cámaras servirán para capturar el movimiento de las manos, una de las principales diferencias con otras tecnologías es que en este caso no hace falta tocar la superficie para interactuar con ella, puesto que el contacto se efectúa cuando la mano está situada entre la cámara y el proyector. Figura 5.6: Sistema de interacción de computación móvil de Microsoft. Mobile Surface 3 Cuál podría ser la evolución de esta tecnología?, pues bien, actualmente existen proyectos en los que se pretende interactuar con el ordenador a través del movimiento ocular, o proyectos que pretenden emplear el resto de los sentidos para actuar de una forma u otra con el entorno (Sung, July 2010a ), proyectos como Skinput, el cual usa nuestro cuerpo como 3 Microsoft Research 121

124 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN superficie de control, y mediante el clic sobre determinadas partes de nuestro cuerpo, podemos marcar el número de teléfono o jugar al Tetris en nuestra mano (Harrison, Tan, & Morris, April 2010). Como se ha podido observar en lo que hemos comentado hasta ahora, las interfaces de usuario son un gran abanico a explotar por las empresas, y aquellas que den con la forma adecuada, sencilla e intuitiva será aquella que se hará con el mercado El avance en la tecnología óptica permitirá abandonar las pantallas y comenzar a trabajar con hologramas que presentarán la información en 3D envolviendo nuestros sentidos, esto ha sido empleado en la presentación de Toyota que mediante el empleo de sistemas holográficos como Ringo: Holographic User Interface, nos ayudaría a eliminar las barreras que imponen el disponer de un espacio para las pantallas, los teclados, el ratón y demás periféricos, ahora cualquier espacio, la mesa, una pared o simplemente un folio en blanco servirían para leer la prensa diaria, el resultado de un informe o simplemente volcar las fotos de una cámara digital, si además se dispone de otras tecnologías emergentes como los denominados Futuristic Glass que tiene como objetivo integrar los servicios de red como internet en digamos un simple cristal nos permitiría por ejemplo, visualizar una guía de la ciudad, traducir textos, buscar algunos datos en la enciclopedia, etc., Posibles aplicaciones en la educación, digamos que las interfaces de usuario están y estarán integradas de tal forma en nuestra vida diaria que si la educación no las emplea, ésta quedará obsoleta Interfaz Cerebro-Máquina (BMI) En el apartado anterior hemos mencionado la revolución que causará la nueva forma de interacción hombre-máquina mediante el control gestual, es decir, mediante el movimiento de nuestras manos o cuerpo para indicar qué operaciones deseamos que hagan nuestros dispositivos. En este caso vamos a ir un paso más allá, imaginemos por un instante que nos encontramos delante de un ordenador, y deseamos ejecutar una aplicación, o ejecutar el reproductor de música, imaginemos que hubiese un dispositivo capaz de leer en nuestro cerebro qué es lo que deseamos hacer y lo realizara, esto es lo que se conoce como interfaz cerebro-máquina. Esta nueva tecnología está siendo investigada para solventar sobre todo situaciones en las que el individuo tiene una movilidad reducida pero un funcionamiento normal de las actividades cerebrales, sin entrar en grandes detalles explicaremos brevemente su funcionamiento: El cerebro humano genera una serie de ondas electromagnéticas que reflejan su actividad, un sistema capaz de capturar e interpretar las ondas cerebrales del pensamiento humano (este sistema se basa en la electroencefalografía también conocida como EGG), las convierte en instrucciones que son identificadas por una computadora, mediante un bioamplificador de gran potencia (dispositivo que aumenta la amplitud o potencia de una señal proveniente del cuerpo) y un algoritmo se extraen esas ondas y se catalogan automáticamente para mostrar el estado mental de la persona en tiempo real (Sombra Digital, July 2010). Cada uno de los estados mentales es clasificado con un tag específico por el ordenador, a la que se asigna el control de una orden, por ejemplo subir o bajar, "derecha" ó "izquierda", "agarrar" ó "soltar" etc., esa orden se ejecuta a través de transmisores y receptores wireless, pudiendo manejar diversos servomecanismos como robots, ordenadores, prótesis computerizadas, o equipos de comunicación incluyendo la activación de teléfonos mediante el pensamiento de los números a marcar etc. Ya existen en el mercado diversos dispositivos que permiten la lectura de estas ondas electromagnéticas, por un precio no excesivamente elevado, tal es el caso por ejemplo de 122

125 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN Emotiv Epoc, diadema con 16 electrodos que además añade el software necesario para desarrollar aplicaciones para Windows. Figura 5.7: Emotiv-Epoc. Interfaz Cerebro-Máquina 4 Como se puede observar, es una tecnología que aún está desarrollándose, pero son muchos los motivos que apuntan a pensar que su evolución será favorable, ya que esta tecnología se desarrolla en pos de mejorar la calidad de vida de personas discapacitadas, pero en cuanto comience a emerger sus aplicaciones en otros campos como los video juegos, la tecnología automovilística y espacial, etc., quedarán patentes, cualquier movimiento que realicemos ya sea con los brazos, manos, cabeza o piernas viene marcado por una orden previamente enviada por el cerebro, una interfaz capaz de leer los pensamientos y ejecutarlos será infinitamente más rápida y eficiente Nuevos Entornos Hasta este momento nos hemos centrado en los dispositivos y en la forma de interactuar con ellos, pero ahora iremos un paso más allá que consiste en unir ambos conceptos para crear uno nuevo, un nuevo ambiente de trabajo en el cual la información forma parte del entorno que nos rodea, para poder manipularla y modificarla según las necesidades del usuario, es en este punto donde surgen los nuevos entornos como la realidad aumentada o los MUVE (Entornos Virtuales Multi Usuario) Aplicaciones y Mejoras en Educación Como se verá en los siguientes puntos los nuevos entornos darán un paso hacia la integración del conocimiento en los materiales didácticos, la realidad aumentada y los mundos virtuales, servirán para mostrar la información disponible en la red sobre temas tan diversos como por ejemplo: Simular y visualizar estructuras y procesos que son el resultado de modelos físicos, químicos, biológicos o de ingeniería e interactuar con ellos en tiempo real. Contribuir al aprendizaje de la historia y/o de las tendencias futuras ya que la tecnología permite reconstruir, recrear la vida y de esta forma facilita la visualización, podremos virtualmente movernos hacia atrás y hacia adelante en el tiempo. Algunos ejemplos de los anterior pueden ser: caminar por la Roma antigua, el antiguo Egipto, el antiguo Harlem y otros parajes similares, y también caminar por la futura Nueva York o por un ambiente o lugar devastado o polucionado, etc. (EDUTEKA, May 2010). 4 Emotiv. Empresa que ha desarrollado el hardware. 123

126 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Tecnologías de Nuevos Entornos Realidad Aumentada La realidad aumentada consiste en un conjunto de dispositivos que añaden información virtual a la información física ya existente (Wikipedia, July 2010a). Esta es la principal diferencia con la realidad virtual, puesto que no sustituye la realidad física, sino que sobreimprime los datos informáticos al mundo real. Como se puede observar en la siguiente figura se superpone la información virtual a la imagen real de forma que la realidad es aumentada obteniendo una visión superior del entorno que nos rodea. Figura 5.8: Ejemplo de realidad aumentada para una plataforma móvil basada en Android 5 Actualmente la realidad aumentada ha tomado gran relevancia debido al conocimiento que se ha dado de ella a los usuarios, pero ha día de hoy, digamos que está aún limitada ya que la mayoría de los teléfonos móviles no cuentan con la suficiente potencia para efectuar todas las operaciones de reconocimiento, procesamiento, muestreo y visualización de la información, sin embargo el futuro va más allá, se pretende que la realidad pueda ser aumentada en cualquier momento y en cualquier lugar. Esta tecnología en su versión más simple emplea una webcam, un software específico y una plantilla o marca sobre la que surgirá la imagen virtual, si deseamos obtener un sistema más potente, el empleo de sensores de proximidad, brújulas digitales, acelerómetros, etc., llevará la realidad aumentada a otro nivel, en el que se detecte la ubicación del usuario, el entorno que le rodea, el clima en el que se encuentra etc. Sin embargo lo que hace que esta tecnología sea revolucionaria, es el hecho de que se prevé que no sólo esté presente en los dispositivos como ordenadores o teléfonos móviles, sino que otras empresas por ejemplo del sector del automóvil están desarrollando parabrisas que muestran la información de la carretera sobre el cristal, indicando el estado del vehículo o la velocidad máxima de la vía por la que se circula, mecánicos que con gafas especiales obtienen la información de los pasos que hay que realizar para detectar una posible avería, museos en los que las estatuas cobran vida y los cuadros representan las escenas en cuanto el usuario está delante de ellos y observa la obra a través de un cristal, estudiantes de medicina que pueden trabajar con modelos en 3D de seres humanos, y no con las imágenes de los libros de texto, etc. (Sung, July 2010b ). 5 Fotografía. 124

127 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN Expertos predicen que en el futuro se podría llegar a usar unas lentes especiales que servirán de capa intermedia entre el mundo real y la información virtual. Como se ha mencionado anteriormente, la mayoría de aplicaciones de realidad aumentada para proyectos educativos se usan en museos, exhibiciones, parques de atracciones temáticos... puesto que su coste todavía no es suficientemente bajo para que puedan ser empleadas en el ámbito doméstico. Estos lugares aprovechan las conexiones wireless para mostrar información sobre objetos o lugares, así como imágenes virtuales, por ejemplo ruinas reconstruidas o paisajes tal y como eran en el pasado. No podemos olvidar que si la información existe, y la tecnología existe, es sólo cuestión de tiempo llegar a la fusión entre el mundo real y virtual MUVE. Entornos Virtuales MultiUsuario Algunos aún recordamos una serie de animación que recreaba un antiguo juego denominado Dragones y Mazmorras, en el cual, unas personas reales son transportadas a un mundo imaginario en el que comenzarán a desarrollar sus destrezas en pos de un objetivo común, este es el inicio del software que servirá para la creación de entornos virtuales. Los mundos virtuales son entornos tridimensionales que tienen una capacidad inmersiva y disponen de una elevada capacidad de escalabilidad. Para entrar en estos mundos se requiere de un avatar (personaje que nos representará en el mundo virtual) que genera una identidad en dicha espacialidad. Estos entornos permiten que el usuario pueda moverse por ese espacio rompiendo en muchos casos las leyes de la física humana al permitir volar, saltar distancias imposibles etc. Los mundos virtuales de mayor éxito son los espacios multiusuario, aquellos espacios que permiten que muchas personas/avatares puedan estar en el mismo espacio virtual e interactuar entre ellos de manera síncrona, de ahí que sean llamados entornos virtuales multiusuario, y es en este campo donde se plantea una revolución, ya que en el caso de la educación, los MUVE (Multi-User Virtual Environments) unidos a la capacidad de un LMS (Learning Management System) darían lugar a entornos virtuales de aprendizaje multiusuario. En la siguiente tabla se puede apreciar una comparativa entre las herramientas clásicas de aprendizaje y cómo variarán atendiendo a las nuevas herramientas. Tabla 5-1. Comparativa herramientas de aprendizaje Pasado vs Futuro Herramientas de Aprendizaje Clásico Libros de texto y hojas de cálculo. Texto Lineal. Modelos y materiales. Observaciones directas. Películas educativas de difusión. El experto da conferencias. Herramientas de Aprendizaje Futuras Creación de materiales por el estudiante en formato electrónico. Hipertexto y multimedia. Criaturas virtuales, avatares y simulaciones. Herramientas para la observación a distancia. Los mundos virtuales interactúan con la realidad. Muchos "expertos" interactúan en el aula. Actualmente un ejemplo de esta tecnología está presente en Second Life (abreviado como SL), que consiste en un metaverso, (los metaversos son entornos donde los humanos interactúan social y económicamente como iconos a través de un soporte lógico en un ciberespacio que se actúa como una metáfora del mundo real, pero sin las limitaciones físicas) (Wikipedia, May 2009). Las personas para hacer uso de éste software, deben crear una cuenta en y descargar el software denominado Second Life Viewer, al registrarse y acceder pasarán a ser llamados residentes" o de manera abreviada AV que significa avatars. La programación de este mundo virtual es abierta y libre. El código de SL permite a los usuarios poder modificar absolutamente cualquier aspecto del mundo virtual, desde el color de 125

128 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN los ojos del personaje a su aspecto físico, sus movimientos, sonidos y permite además, construir cualquier cosa en 3D. Qué ocurriría si en este mundo virtual que nos permite llevar una segunda vida, planteásemos la posibilidad de crear también una plataforma educativa?. Este es el inicio de Sloodle, que surge de la unión de Moodle + Second Life. Figura 5.9: Entorno Virtual Multi Usuario Sloodle 6 Como se puede observar Sloodle, posibilita la confección de campus virtuales a medida, con espacios para desarrollar clases, ejercicios, foros, exámenes etc. y SL posibilita el estar presente virtualmente por medio de un avatar, participando de una clase o conferencia en tiempo real. En España, ya se han dado eventos multitudinarios en este mundo virtual como por ejemplo, el acto de inauguración de la sede virtual del Observatorio Ocupacional: Inauguración de la Universidad Miguel Hernández de la ciudad de Sevilla en España en Second Life, dicha sede está situada en una réplica virtual del emblemático edificio del "Rectorado y Consejo Social" del Campus de Elche. El edificio, situado en la isla uvvy2 7 de la empresa Metafuturing, cuenta con un espacio para la impartición de clases, tutorías, sala de conferencias, sala de exposiciones, cafetería y una réplica altamente fiel del observatorio ocupacional, también la Universidad de Harvard tiene su lugar en SL (Canavessi, Dec 2010). Como se ha mencionado hasta ahora, la tendencia actual es hacia un mundo digital, la información está disponible en la red y disponemos actualmente de los medios necesarios para poder acceder a ella en todo momento y lugar, cabe entonces pensar que si esto es así, la existencia de entornos virtuales favorecería en gran medida la reunión de personas que por distintos motivos ya sea de tiempo, espacio o disponibilidad es imposible reunir en el mundo real, del mismo modo, y llegados a este punto, este mundo virtual de reunión puede ser la forma de distribuir conocimiento e información a través de campus virtuales o universidades virtuales, no se debe confundir estos entornos con aquellos que ya conocemos en los que simplemente aparece nuestro nombre sobre la pantalla como si fuera un chat y en los que la comunicación queda limitada prácticamente a s enviados, a listas de noticias o foros, en este caso nuestro avatar caminará por los pasillos de la universidad, se sentará en los asientos 6 Sitio Web oficial 7 Dirección web de la isla uvvy

129 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN de la primera fila del aula de conferencias, levantará la mano para preguntar cualquier duda, charlará sin necesidad de teclear, por lo tanto se favorece la relación con otros miembros de la comunidad, desaparece la sensación de aislamiento y soledad que en gran medida es una de las principales causas de abandono de las enseñanzas a distancia Objetos Inteligentes Aplicaciones futuristas en las que un usuario entra en su casa y las luces se encienden según sus preferencias, en la que los marcos digitales cambian para ofrecer las imágenes según el gusto de la persona que ha entrado, en las que se regula la temperatura de la casa y se configura la música o los programas de ocio, son una realidad, la tecnología está ahí para poder hacerlo posible, son aplicaciones capaces de detectar, comprender e interactuar con el entorno, y forman parte del concepto denominado Internet of Things, en las que los objetos están dotados de cierta inteligencia y permiten la comunicación con el medio. Figura 5.10: Objetos Inteligentes. Tecnologías que dotan de información a los objetos Los objetos inteligentes son el vínculo entre el mundo virtual y el mundo real. Un objeto inteligente sabe cosas sobre sí mismo dónde y cómo fue fabricado, para qué sirve, quién es su propietario y cómo lo utiliza, qué otros objetos se le parecen y sobre su entorno. Los objetos inteligentes pueden dar información sobre su ubicación exacta y su estado actual (lleno o vacío, nuevo o agotado, utilizado recientemente o no). Cualquiera que sea la tecnología que otorga la capacidad de incorporar información a un objeto dará como resultado una conexión entre un objeto físico y un rico almacén de información contextual (Johnson, Levine, & Smith, 2009) Aplicaciones y Mejoras en Educación En la interfaz conocida como el internet de las cosas" ó informática omnipresente los dispositivos inalámbricos portátiles posibilitan el uso de recursos virtuales de acuerdo con nuestras necesidades en el mundo real. Las primeras etapas en estas interfaces de "realidad aumentada" se caracterizan por la investigación sobre el papel que juegan los "objetos y contextos inteligentes" en el aprender y el hacer (IDtrack, Nov 2008). El aprendizaje irá en el bolsillo con cada uno de nosotros, se podrá dotar de información a cada uno de los objetos presentes en cualquier entorno ya sea un museo, una clase de botánica o de química orgánica, mediante el empleo de los códigos QR o las etiquetas RFID obtendremos una visión precisa de lo que encierra cualquier elemento de nuestro entorno. Por lo tanto dicha tecnología será capaz de evitar la búsqueda de información puesto que ésta se revelará ante no sólo el estudiante sino cualquier persona en el momento en que se precise. Pongamos el ejemplo de una clase de botánica, sin más que acercarnos con cualquier dispositivo capaz de leer las etiquetas, la información sobre la ubicación de la planta, las fases de crecimiento o cualquier otro dato almacenado aparecerá en la pantalla de nuestro 127

130 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN dispositivo, digitalizaremos nuestro entorno para poder efectuar una adquisición, tratamiento y difusión de la información Tecnologías de Objetos Inteligentes RFID (Identificación por Radio Frecuencia) Hemos comentado que existen distintas tecnologías que dotan de información a los objetos, una de estas tecnologías es la denominada Radio Frequency IDentification, la identificación por radiofrecuencia (RFID) describe un sistema que transmite sin hilos la identidad (en la forma de un número y dato serie) de un objeto o una persona, usando las ondas de radio. En la actualidad, la tecnología más extendida para la identificación de objetos es la de los códigos de barras, sin embargo, éstos presentan algunas desventajas, como son la escasa cantidad de datos que pueden almacenar y la imposibilidad de ser modificados (reprogramados). La mejora obvia que se ideó, y que constituye el origen de la tecnología RFID, consiste en usar chips de silicio capaces de transferir los datos que almacenan al lector sin contacto físico (de forma equivalente a los lectores de infrarrojos utilizados para leer los códigos de barras). Estos sistemas sin hilos permiten la lectura sin contacto y son muy efectivos en fabricación y en otros entornos hostiles donde las tecnologías de identificación tradicionales como las etiquetas de códigos de barras no trabajan de forma correcta. La tecnología de radiofrecuencia se basa en la transmisión de datos por campos electromagnéticos y una identificación sin contacto, estando formada por tres elementos básicos (IDtrack, Nov 2008): Una etiqueta electrónica o Tag que lleva una microantena incorporada. Un lector de Tags. Una base de datos. Un Tag es una etiqueta que lleva un microchip incorporado y que puede adherirse a cualquier producto. El microchip almacena un número de identificación (una especie de matrícula única de dicho producto) como por ejemplo el Electronic Product Code de Auto-ID Center, que en general se puede definir con un código único (CU) (Hervás & Garrido, 2005) (ELEKTOR, Jan 2009). Antena Tags Software Interrogado r Figura 5.11: Esquema de Funcionamiento de RFID El sistema funciona de la siguiente manera, el lector envía una serie de ondas de radiofrecuencia al tag, que son captadas por la microantena, las ondas activan el microchip, el cual a través de la microantena y mediante ondas de radiofrecuencia transmiten al lector la 128

131 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN información del producto, finalmente el lector recibe dicha información y la utiliza para el servicio que haya sido pensado, por ejemplo puede enviarlo a una base de datos en la que previamente se han registrado las características del producto que lleva el tag, si pensamos en aplicaciones en la educación bastaría con pensar en la identificación del alumno que se presenta a un examen, o que está solicitando una matrícula o expediente, la identificación del usuario frente al ordenador etc. Algunas de las características que hacen que esta tecnología esté tomando la importancia necesaria como para llegar a implantarse de forma tan sólida en la actualidad son: Lectura y escritura sin contacto. Lectura y escritura sin visión directa. Inmunidad virtual a las zonas oscuras de pintura, polvo, grasa, etc. Identificación permanente o capacidades de lectura/escritura. Rango de lectura de varios cm a varias decenas de cm (dependiendo del sistema). Integridad de datos extremadamente elevada y acceso seguro. A pesar de considerar que esta tecnología es actual su existencia se remonta a 1948 durante la II Guerra Mundial, sin embargo la disminución en los costos de los materiales así como en su fabricación ha permitido su difusión y comercialización en la actualidad, esto a su vez conlleva un mayor desarrollo de la tecnología en futuras aplicaciones, actualmente la tecnología RFID (Wikipedia, Nov 2007) está siendo utilizada en todo tipo de entornos, desde logística y farmacéutica hasta envíos postales, construcción e implantes humanos, además, está siendo implantada como sistema de identificación en pasaportes y tarjetas de identificación. Como en toda tecnología que comienza a despuntar aún se debe depurar sobre todo en aspectos de seguridad, para evitar lo que los expertos conocen como la creación de perfiles de usuarios y/o rastreo de objetos y componentes, ya que estas etiquetas, prácticamente invisibles e identificables, pueden ser leídas a distancia sin conocimiento del usuario, para solventar estos inconvenientes ya existen proyectos como el proyecto RFID Guardian, iniciado por Andrew S. Tanenbaum (Tanenbaum, Nov 2008), se trata de crear un dispositivo, portátil y para uso personal, capaz de actuar como lector y decodificador de etiquetas RFID próximas, así como emulador de las propias etiquetas. En España, el Instituto Nacional de Tecnologías de la Comunicación (INTECO), y la Agencia Española de Protección de Datos (AEPD), han publicado una Guía sobre seguridad y privacidad de la tecnología RFID (INTECO, July 2010), ante la proliferación de estos sistemas en elementos de la vida cotidiana de los ciudadanos. La guía mencionada anteriormente, analiza el funcionamiento de la tecnología RFID, los tipos de dispositivos existentes en la actualidad y sus usos y aplicaciones principales. Asimismo, recoge de forma destacada los riesgos existentes en materia de seguridad, privacidad y protección de los datos en el empleo, e implantación de los dispositivos de identificación por radio frecuencia, en diversos ámbitos, y las garantías exigibles para prevenirlos QR (Quick Response Barcode) La definición puramente técnica que encontramos sobre los códigos QR indica que son códigos bidimensionales con una matriz de propósito general diseñada para un escaneo rápido de información, éstos fueron creados en 1994 por Denso Wave empresa de origen Japonés, QR es eficiente para codificar caracteres Kanji (Kanji es el nombre de los caracteres chinos utilizados 129

132 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN en la escritura de la lengua japonesa), es una simbología muy popular en Japón (Wikipedia, July 2010), y recientemente se ha trabajado para incorporar los caracteres especiales como las tildes en el castellano. El código QR es de forma cuadrada y puede ser fácilmente identificado por su patrón de cuados oscuros y claros en tres de las esquinas del símbolo, su nombre es debido a la frase Quick Response (respuesta rápida) ya que se diseñó para ser decodificado a alta velocidad, otros datos que podíamos destacar es que es capaz de codificar todos los caracteres ASCII además de información binaria, es omnidireccional y se lee con la ayuda de un lector de imagen, por ejemplo en Japón ya hay cerca de 40 millones de personas que lo utilizan, con la ayuda de un chip implantado en el teléfono móvil y que utiliza la cámara de fotos como lector, este tipo de código a diferencia del convencional puede almacenar hasta caracteres. Pueden darse multitud de posibles aplicaciones para estos códigos especiales, imaginemos por ejemplo la generación de etiquetas para cada uno de los alumnos de un módulo o asignatura, de forma que puedan leer desde su móvil, pda u ordenador la información relativa a por ejemplo la configuración Wifi de la clase en la que se encuentran, los datos sobre un evento que se va a producir, información sobre la localización GPS de dicho evento etc. Existen distintas páginas que ofrecen de forma gratuita no sólo la generación del QR sino que además nos facilitan el código fuente para poder trabajar con él. Lo único que necesitamos es tener un teléfono con cámara fotográfica y poder descargar una sencilla aplicación desde Internet (en la mayoría de los casos gratuita) para instalarla en nuestro terminal, un ejemplo de estas aplicaciones es Kaywa Reader que nos permitirá sin más que mirar a través de la cámara de nuestro teléfono y enfocando al QR deseado obtener la información encerrada en el mismo. Captura del QR a través de la cámara del teléfono o dispositivo Software procesa el QR Obtenemos la Información Figura 5.12: Lectura de un QR mediante un móvil con Kaywa Reader En el caso de leer el QR mediante el ordenador, se disponen de distintas webs como por ejemplo en la que basta con introducir la URL del QR que deseamos verificar y enviar la consulta, así una vez que hagamos una fotografía a una etiqueta QR CODE, automáticamente podamos visualizar o escuchar la información que esta etiqueta contiene. Con un simple gesto y sin necesidad de conocimientos técnicos, se estará accediendo a la difusión de los contenidos de una cadena de radio o de televisión, contenidos de periódicos o páginas web, en fin a cualquier tipo de información. Compañías de todos los ámbitos están comenzando a utilizar esta tecnología, un ejemplo que va más allá de la mera lectura de información es el que encontramos en Vueling (Sánchez, Dec 2009), en dicha compañía podremos comprar el vuelo online, una vez comprado se recibe un MMS (mensaje multimedia) con un QR el cual contendrá la información tanto del vuelo como del pasajero, de tal modo que ahora nuestro billete, el que nos permite facturar o traspasar el control de acceso y seguridad, consiste en una imagen bidimensional almacenada 130

133 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN en nuestro terminal, esto favorece la eliminación del papel así como una identificación de los pasajeros más rápida y eficiente. En cuanto a las posibles aplicaciones en la educación, éstas aún no han sido explotadas y queda mucho camino para poder emplear los QR en dicho ámbito, sin embargo el auge que está cosechando en el campo de la publicidad de contenidos e información nos permite presagiar que su uso se convertirá en algo cotidiano igual que los sms actuales. Los QR-Codes serán el enlace del mundo real con la web cada vez más omnipresente y accesible que nunca, por lo tanto y basándonos en esto podríamos decir que si internet es una ventana al mundo, en el internet móvil los QRs serán las llaves de esa ventana WWW. (World Wide Web) No comenzaremos explicando que es la Web, porque las nuevas generaciones ya han nacido con ella, han nacido con las búsquedas en Google, con las direcciones de correo electrónico, con Tuenti, Facebook, Twitter etc., ya quedaron atrás las búsquedas en las bibliotecas localizando la información necesaria para realizar un trabajo, quedó atrás el estudiar sobre papel la vida de compositores clásicos como Beethoven o Schubert sin escuchar su obra, así como tantas otras facilidades que tiene el mundo gracias a la utopía hecha realidad en la que la información (o al menos, gran parte de ella) está disponible para todos, en todo momento y en todo lugar. Figura 5.13: Web Semántica, Redes Sociales y Contenido Abierto En este sentido tampoco hablaremos de los nuevos servicios que ofrece la Web, tales como las sindicación (RSS), Audioblogging y Podcasting, Multimedia Sharing, Folksonomy, Etiquetado y Social Bookmarking, Wikis, Blogs etc., ya que lo que pretendemos es mostrar nuevas tecnologías que están siendo o serán una revolución Aplicaciones y Mejoras en Educación De las tecnologías que se verán a continuación, la web semántica es la que hasta el momento ha tenido un menor impacto puesto que las aplicaciones especificas para la educación se limitan a determinados buscadores y por ello aún está por despegar, sin embargo el futuro nos indica que es necesario encontrar nuevas formas de búsqueda de información, ya que ésta no cesa de crecer y distribuirse y con los mecanismos actuales, la búsqueda se está convirtiendo en una tarea que conlleva excesivo tiempo y trabajo. La importancia del contenido abierto así como el de las redes sociales quedará patente en los puntos siguientes pero como introducción diremos que el número de estudiantes en las 131

134 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN universidades abiertas ha aumentado considerablemente, la enseñanza a través y mediante las nuevas tecnologías abren un nuevo abanico de posibilidades que permiten que la enseñanza llegue a un mayor sector de población y un mayor sector de población tenga interés en aprender más y mejor. Las redes sociales contribuyen a la difusión del conocimiento, éste ya no está limitado a unos pocos y los grupos de trabajo e investigación adquieren un mayor nivel social, redes especificas pueden crearse para tratar temas en particular entre profesores y alumnos, el seguimiento de las actividades de enseñanza y aprendizaje puede realizarse de una forma más dinámica y en tiempo real gracias al empleo de las redes sociales, no hay más que pulsar sobre el botón de seguir en Twitter o Me gusta en Facebook para recibir sin buscar, cualquier cambio o acontecimiento acaecido en la red Tecnologías WWW Web Semántica Como ya se ha comentado, la información está en la red, eso es lo que podemos escuchar hoy en día, y en gran parte es cierto, pero sin embargo, uno de los grandes problemas a los que nos enfrentamos también reside ahí. Imaginemos la siguiente situación, un almacén grande, tan grande que es capaz de almacenar millones y millones de cajas, en dicho almacén hay material de todo tipo, cajas de hace muchos años y otras que acaban de llegar, material redundante y obsoleto y otro innovador, pues bien, cómo encontramos la caja que buscamos?; en ocasiones tendremos suerte y de los millones de cajas disponibles encontramos ciertas cajas que contienen justo lo deseado, pero en otras ocasiones, encontraremos cajas de hace mucho tiempo que sí que contienen parte de lo que buscábamos pero está obsoleto, en otras ocasiones la cantidad de cajas encontradas es tan amplia que no sabemos en cual centrarnos, y finalmente, en el peor de los casos no encontraremos nada interesante a pesar de saber que está en el almacén. Atendiendo al ejemplo anterior, podemos encontrar los motivos por los cuales la Web Semántica es una tecnología que debe avanzar y consolidarse, ya que pretende paliar los problemas presentes en la actual, tales como: La información bajo la Web carece de Orden. La mayoría de las páginas Web no tienen claros sus objetivos y como resultado de esto el 90% de las páginas Web quedarán fuera de servicio. Debido a la libertad de expresión de los usuarios, realizar un filtrado eficaz es sumamente complicado, así como verificar la legalidad del contenido. La privacidad y el derecho de autor es difícil de proteger debido a la falta de seguridad de la Tecnología. Digamos que lo que se pretende es conseguir una Web Estructurada, con las siguientes características, personalizada, semántica y atenta (Iskold, Oct 2007). La Web Semántica es una Web extendida, dotada de mayor significado en la que cualquier usuario en Internet podrá encontrar respuestas a sus preguntas de forma más rápida y sencilla gracias a una información mejor definida. Al dotar a la Web de más significado y, por lo tanto, de más semántica, se pueden obtener soluciones a problemas habituales en la búsqueda de información. Actualmente existen dos planteamientos (Johnson et al., 2009) teóricos para desarrollar la capacidad semántica de la web. 132

135 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN El planteamiento de abajo arriba (bottom-up), es problemático por el hecho de que supone que se van a añadir metadatos a cada pieza de contenido en la web, para incluir información sobre su contexto; se trata de etiquetar según el concepto, por así decirlo. El planteamiento de arriba abajo (top-down) parece tener más probabilidades de éxito, ya que se centra en desarrollar la capacidad de búsqueda del lenguaje natural que puede llevar a cabo este tipo de determinaciones sin ningún tipo especial de metadatos. Para complicar aún más la situación, en la actualidad surge una corriente paralela de quienes buscan un enfoque más pragmático que pueda tener utilidad a más corto plazo, así, frente a la web semántica tradicional, conocida en círculos especializados como RDFa, aparecen los microformatos (Pérez Crespo, 2007). El modelo RDFa tiene a sus espaldas varias cargas, tiene una definición compleja, no asequible para todo el mundo, por el notable componente matemático de su estructura, lo que puede hacer necesario la creación de sistemas automáticos para su implantación. Utiliza una versión del lenguaje de escritura de páginas web que a día de hoy no utiliza casi nadie, aunque se espera que en el futuro se evolucione hacia él. A cambio, proporciona un marco más general que el que proporcionan los microformatos. Los microformatos surgen del trabajo de la comunidad de desarrolladores de Technorati, uno de los sitios Web 2.0 de referencia, su objetivo es estandarizar un conjunto de formatos en los que almacenar conocimiento básico, como la información de contacto de una persona (microformato hcard), una cita (microformato hcalendar), una opinión (microformato hreview), una relación en una red social (microformato XFN) y así hasta un total de 9 especificaciones concluidas y 11 en proceso de definición. La principal limitación es que cada tipo de significado requiere de la definición de un microformato específico, a cambio ya es posible utilizarlos y afortunadamente las dos corrientes podrían adaptarse en el caso de que ambas tendencias evolucionaran por separado con igual fuerza. Ya hemos comentado que se está trabajando en esta tecnología y prueba de ello son las aplicaciones que usan dicha Web como motor, algunas de ellas son, Swotti (buscador que rastrea opiniones), Swoogle (indexa documentos elaborados en los conceptos y normas de la semántica (por ejemplo, el formato RDF), Careerjet (relacionado con el mundo del empleo) etc., como se puede apreciar las aplicaciones de esta tecnología son amplias en cualquier campo Open Source (Contenido Abierto) Tras ver el apartado anterior y describir la Web como ese mundo utópico en el que la información está disponible para todos, en cualquier lugar y cualquier instante, nos resulta evidente pensar, que todo esto ha sido posible gracias a que aquella persona que ha creado un material de la índole que sea lo deja sin más a disposición del planeta. Hace pocos años, algunas personas empezaron a intercambiar software, que llamaron software libre (free software) o bien software abierto (open source software). En 1998 nació la idea de crear un equivalente de software abierto en la informática pero en el campo de la enseñanza, lo llamaron open content (contenido abierto); David Wiley, profesor del Departamento de Tecnología de la Educación de la Universidad Estatal de Utah, fue uno de sus artífices (Wiley, 2007). Por qué será relevante en un futuro?, centrándonos en la educación, cabe pensar, que si ponemos toda la información gratuitamente en Internet, todo el mundo tendrá las mismas posibilidades de aprender, al mismo tiempo, todo tipo de materias. 133

136 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN El hecho de que el estudiante potencial pueda ver qué actividades se realizan en los distintos cursos, universidades, institutos...etc., hará que se sienta más dispuesto a participar, incrementará la motivación por los temas tratados puesto que uno de los riesgos presentes siempre en la educación consiste en pensar si el curso, seminario o estudios que se pretenden realizar serán del gusto del estudiante, y ante esa duda muchos deciden ni siquiera intentarlo. Para disponer de toda esta información en internet existen distintas opciones: por ejemplo, se puede vender la información en lugar de ser gratuita, se puede modificar su contenido o impedirlo mediante licencias, etc., al final lo único a tener en cuenta es conseguir la licencia que interese. En el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), por ejemplo, los contenidos se pueden compartir pero no vender. Hay expertos que consideran que todo el material debería ser de contenido abierto, pero tampoco tendría por que ser de este modo, ya que por ejemplo, un policía si al llegar a casa hiciera horas extras para elaborar un determinado material, quizás sí que querría que alguien le pagara, pero hay muchos casos en los que no es así. Hasta ahora hemos hablado del contenido abierto pensando únicamente en aquél material impreso, ya sean libros o artículos que están en la red, pero esta es sólo una pequeña parte de lo que es el contenido abierto, puesto que además de lo expuesto, abarca hardware y software, tal es por ejemplo el caso de OpenBTS Project 8, dicho proyecto nos propone una gran alternativa a la telefonía móvil actual, al menos por ahora en España estamos sujetos a tres grandes compañías que abarcan la gran parte del mercado de las telecomunicaciones móviles, esto supone que los precios de las llamadas, SMS, MMS, y demás están sujetas a los beneficios que quieran obtener. La alternativa que nos ofrece OpenBTS consiste básicamente en montar nuestra propia red de comunicaciones mediante el empleo de cierto hardware disponible para todos y cierto software libre (Asterisk), con lo que podríamos crear una red de telefonía GSM trabajando en las bandas utilizadas hoy en día (850/900/1800/1900 MHz), no es el objetivo de este punto dar detalles técnicos de su funcionamiento, pero sí destacar que no se trata de algo teórico sino que ya se ha probado con éxito en terrenos inhóspitos donde ninguna compañía suministraba cobertura. Ejemplos como este de contenido abierto están presentes y cada vez con más frecuencia en todos los ámbitos como en la investigación, la universidad, la educación etc. Por lo tanto queda patente la importancia que tiene el contenido abierto, en cualquier ámbito, no sólo por facilitar materiales de forma libre y gratuita sino porque se convierte en gran competidor de los sistemas de pago obligando a estos últimos o bien a disminuir sus ganancias mediante una bajada en los precios de sus servicios y/o materiales o bien a aumentar la calidad y cantidad de sus contenidos para poder diferenciarse y distanciarse de los contenidos abiertos, en cualquier caso de este modo todos nos veremos beneficiados sea cual sea la alternativa escogida Redes Sociales Tal es el auge de esta tecnología que podríamos decir que hoy en día uno no es nadie sino pertenece a alguna red social, ya sea Twitter, Facebook, MySpace, LinkedIn o cualquiera que esté presente en Internet. Uno de los motivos que ha permitido que esta tecnología haya ido incrementando el número de adeptos es el ritmo de vida actual, donde mantener las relaciones establecidas en el trabajo, en los estudios o las relaciones familiares se convierte en todo un malabarismo, sin embargo mediante el uso de las redes sociales no solo podemos ponernos en contacto con dichas personas de forma más eficiente que con el correo electrónico, sino que además podemos estar al corriente de lo que está sucediendo en sus vidas, sus gustos y opiniones. 8 Página web del proyecto: 134

137 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN En cuanto al mundo laboral ofrece posibilidades para establecer nuevas relaciones con profesionales del sector, empresas consultoras ponen en contacto a sus empleados en las delegaciones de distintos países y de esta forma todo el mundo está conectado. Recientemente, en la cuarta jornada del encuentro tecnológico celebrada en la Ciudad de las Artes y las Ciencias de Valencia, uno de los creadores de Twittexperts, Álex Puig (ABC, Jan 2010) sugirió cinco posibles aplicaciones del futuro de las redes sociales. Redes sociales que creen su propia moneda virtual, lo que influiría en la economía a nivel mundial. Mejora en la burocracia gracias a la posibilidad de votar propuestas de ley a través de la Red. "La gente podría opinar si les gusta una ley o no con el botón de me gusta'", ya que a día de hoy la legislación es "mucho más lenta que la sociedad". "Permiten el ágora universal". Los estudiantes pueden escoger con quién y por qué medios aprender a través de Internet. Realidad aumentada personal. Un futuro en el que los usuarios pueden visualizar las amistades comunes o los gustos de una persona, como una capa de información extra, superpuesta a ésta misma Modificación del modelo de pareja tradicional. "Se podría conocer a una persona y saber cuántas probabilidades existen de formar pareja. Conocer gente sería mucho más fácil". Como cabía esperar es una tecnología que ofrece un amplio abanico de posibilidades y que debido a esto está ampliamente utilizada, no cesan de surgir nuevas aplicaciones que favorecen su uso, nuevos dispositivos móviles que tienen como principal característica el acceso inmediato a las redes sociales o empresas que ya ofrecen su seguimiento y evolución en Twitter. Existen alternativas a las redes sociales más populares (Facebook, Tuenti, Twitter etc.), como son Ning o Elgg (Wikipedia, July 2010g), plataformas online para usuarios que permiten crear sitios web sociales y redes sociales alrededor de intereses específicos, y si pensamos en sus aplicaciones bastaría con mencionar la educación, profesores o alumnos de cualquier asignatura o curso que crean una red social para compartir información, enlaces de interés, opiniones, un sinfín de información. Una de las ventajas de las redes sociales es que presenta una estructura organizativa la cual se puede adaptar al modelo de enseñanza, donde los distintos nodos de la red estarían formados por los alumnos, los profesores, el equipo directivo y las relaciones entre ellos estarían marcadas por las uniones entre dichos nodos, por lo tanto y según este modelo se favorece la participación, el estudio y trabajo así como las relaciones personales y profesionales. Quizá la proliferación de las redes sociales haga difícil decidir por cual de todas decantarse, es por este motivo por el que surgirá software similar a los gestores de correo electrónico, en los que con un solo vistazo a la pantalla podemos obtener el seguimiento que hacemos (o nos hacen) desde las distintas redes, como en todo se debe tener un control, la tecnología está para favorecer al menos en este sentido las relaciones con aquellas personas que deseamos seguir, mantener el contacto, etc., sin embargo no debemos olvidar que esto no puede sustituir al trato personal escondiéndonos detrás de un ordenador. El concepto de redes sociales está evolucionando hacia la primacía del sujeto o individuo más que a los contenidos. Está evolucionando hacia un nuevo concepto denominado Sistema Operativo Social también denominado WebOs o WebTops y que será el nexo de unión entre las distintas redes sociales y los servicios que ofrecen. 135

138 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 5.4 Conclusiones y Tendencias de Futuro SmartPhones, PDAs, pantallas táctiles, redes sociales etc., todas son nuevas tecnologías que están emergiendo para en principio mejorar nuestra calidad de vida. En un breve espacio de tiempo hemos pasado del mundo analógico al digital, a la digitalización de la información, en un mundo donde el flujo, control y tratamiento de la información son claves para la subsistencia, el estudio de las tecnologías venideras es fundamental, no sólo por tener conciencia de lo que se aproxima sino que mediante su conocimiento, poder enfocar nuestras acciones, poder evolucionar y aprender de forma correcta en la sociedad de la información donde nos encontramos. La etapa a la cual nos dirigimos con todos estos adelantos será aquella en la que al igual que ahora los recursos para el aprendizaje están en manos de los estudiantes y del profesorado, sin embargo se podrá escoger con quién estudiar (sin embargo los expertos no tendrán tiempo para todos), en qué idioma hacerlo puesto que se dispondrá de profesionales en cualquier lugar del mundo, el rol del profesor por lo tanto y como ya mencionamos cambiará, pasará a ser un tutor o asesor que ayudará a guiar al estudiante en su búsqueda de conocimiento, ya no será el proveedor de información y el estudiante no será el mero espectador, sino protagonista principal que evolucionará a su ritmo en las áreas deseadas. La tecnología facilitará la búsqueda y tratamiento de la información (aplicaciones con conciencia semántica), apoyará la interacción entre hombre y entorno mediante los objetos inteligentes y las nuevas interfaces, se alcanzará la ubicuidad mediante la computación en la nube y la computación móvil, podremos asistir a clases presenciales en la Universidad de Harvard en un mundo virtual, la tendencia es a una educación personalizada, favoreciendo la educación a distancia y eliminando los contras que ésta presentaba como la sensación de aislamiento y soledad, fuente importante de abandono en los cursos o estudios. Según Randy Pausch (Pausch, May 2010) dos grandes hitos que verdaderamente revolucionaron la enseñanza fueron el uso de la pizarra, que permitió la enseñanza común a un grupo de estudiantes y el otro la reproducción masiva de libros de texto, lo que permitió estandarizar el currículo de las enseñanzas, a estos hitos nos permitimos sumar uno más que a nuestro parecer ha revolucionado no sólo la enseñanza sino el mundo en general y ha sido la WEB, internet al alcance de todos ha abierto las puertas del conocimiento a todo aquel que quiera cruzarlas. Es difícil prever a dónde nos dirigen estas tecnologías o qué futuro nos espera porque lo que hoy parece prometedor puede estancarse y tecnologías hoy al alcance de sólo algunas compañías pueden emerger debido a la bajada en los costes de desarrollo y producción, sin embargo sí podemos vaticinar una enseñanza donde: Los libros de texto serán sustituidos por libros electrónicos más económicos e interconectados de forma inalámbrica con la red. La realización de varias tareas de forma simultánea será mucho más habitual (Pausch, May 2010), actualmente nos estamos convirtiendo en agentes multitarea ya que mientras esperamos a que cargue un video, terminamos un trabajo o redactamos un , la tecnología permitirá aumentar el rendimiento en el aprendizaje permitiendo alternar entre actividades o recursos a los estudiantes a medida que se detecte mediante cualquier interfaz el cansancio o desmotivación del alumno. En un futuro aún más lejano llegará la verdadera inmersión total en mundos virtuales con interfaces controladas con el movimiento y con retroalimentación que nos haga 136

139 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN sentir físicamente lo que ocurre en ese mundo, el coste de dicha tecnología y la investigación aún por terminar hará que sea difícil de alcanzar a corto plazo. Las aplicaciones ejecutadas en cualquier lugar, los contenidos disponibles en cualquier instante, los objetos inteligentes, la geolocalización, traductores en tiempo real con aplicaciones semánticas etc., permitirán un mayor movimiento a países extranjeros puesto que el idioma no será un impedimento, el moverse será mucho más sencillo, los lugares de interés estarán señalizados y etiquetados, el mundo será más pequeño y más fácil de abarcar. La implantación de las tecnologías exige un cambio, no sólo en la forma de utilizar los nuevos dispositivos, sino un cambio de mentalidad, abrir nuestras mentes y mirar más allá, un paso hacia las posibles aplicaciones, hacia las futuras utilidades y expectativas que pueden ser alcanzadas. Hace cuatro décadas del invento del ratón, que revolucionó el mundo del ordenador, permitiendo el desarrollo de interfaces gráficas, las ventanas y los punteros, entonces fue todo un hito, un pequeño dispositivo que cambió de forma radical la informática conocida hasta entonces. El iphone y su hermano mayor el ipad, también han supuesto una revolución puesto que son los que han abierto las puertas del control multitouch al gran público, el teclado y ratón desaparece en el ipad convirtiéndolo en un ordenador versátil capaz de trabajar con él en cualquier lugar. No se pretende destacar a estos dispositivos por sus aplicaciones o diseño (ya que por ejemplo el ipad en su versión inicial aparece sin la tecnología Flash lo que impide ver correctamente muchas de las aplicaciones de internet), sino que las mencionamos debido a que son la base de la aparición de nuevos dispositivos que buscan el mismo tipo de control, lo que el usuario percibe es el control gestual y eso le gusta, el mercado lo sabe y se pone a trabajar en ello, de forma que comienzan a proliferar los dispositivos con pantallas táctiles y lo que es más importante el usuario comienza a utilizarlos de forma que asume la tecnología y la hace propia. Hoy en día, el control gestual, las pantallas multitouch, las redes sociales, la web semántica, el cloud computing etc., son la base de quizá nuevas tecnologías que en un futuro no lejano vuelvan a revolucionar lo que hoy consideramos todo un acontecimiento, por ese motivo no debemos estancarnos en lo existente, ni siquiera pensar en lo que está llegando en este momento, sino abarcar y ampliar nuestras miras y basándonos en el futuro cercano, caminar a ese futuro lejano que no sabemos si veremos, pero seguro llegará. En cualquier caso no debemos olvidar que el ser humano es un animal social, necesita relacionarse físicamente con otros humanos, la tecnología será una buena herramienta siempre y cuando no se use como una burbuja en la que esconderse y así evitar la realidad, en la que verdaderamente lo que importa son las personas. 5.5 Bibliografía ABC. (Jan 2010). The experts predict the future social networks. On-line: Azara, C. (1997). Computación móvil. Facultad De Ciencias Económicas y Sociales. Universidad Central De Venezuela. Canavessi, M. A. ( Dec 2010 ). Una modalidad nueva de enseñanza: "sloodle en second life". On-line: Castro-Gil, M. A., Colmenar, A., & Martín, S. (14-16 April 2010). Trends of use of technology in engineering education. Madrid (Spain): IEEE EDUCON 2010 IEEE Engineering Education 2010 The Future of Global Learning in Engineering Education. 137

140 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN CITA. (July 2010). International center of advanced technologie. On-line: EDUTEKA. (May 2010). Visions 2020: Technologies and learning. On-line: ELEKTOR. (Jan 2009). RFID pasa a UHF. Elektor International Media. Barcelona, Spain. Vol 343, 34. Forman, G. H., & Zahorjan, J. (Apr 1994). The challenges of mobile computing. IEEE Computer, Harrison, C., Tan, D., & Morris, D. (10-15 April 2010). Skinput: Appropriating the body as an input surface. Atlanta, Georgia: In Proceedings of the 28th Annual SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. Hervás, R. L., & Garrido, A. (2005). Tecnología y aplicaciones de RFID. Arquitectura y Gestión De La Información y Del Conocimiento De Sistemas En Red. UCLM. Ciudad Real, España. IDtrack. (Nov 2008). How does RFID work? On-line: Infografía. (Jan 2009). Infografía de tinta electrónica. On-line: INTECO. (July 2010). Guía sobre seguridad y privacidad de la tecnología RFID. On-line: Iskold, A. (Oct 2007). The structured web A primer. On-line: Johnson, L., Levine, A., & Smith, R. (2009). Horizon report 2009: The New Media Consortium. Austin, Texas, USA. Lamberson, M. N. Educase. (July 2010). On-line: Mantilla, J. (May 2010). The editors challenge the digital future. On-line: Marker, G. (July 2010). Cloud computing: The objective of the cloud. Informática Hoy, On-line: Martín, S., Diaz, G., Sancristobal, E., Gil, R., Castro, M., & Peire, J. (Jan 2009). Supporting m-learning: The location challenge, proceedings on the IADIS mobile learning conference. Barcelona, Spain. Martín, S., Gil, R., Sancristobal, E., Castro, M., & Peire, J. (20-22 May 2008). Integration of new services inside E-learning. Purdue University, USAWest Lafayette, IN (USA): 2008 EPICS Conference on Engineering Service-Learning. Organizer: Purdue University, USA. Martín, S., Gil, R., Sancristobal, E., Diaz, G., Castro, M., Peire, J., Milev, M., & Mileva, N. (2010). Enabling innovations in mobile-learning: A context-aware and service-based middleware. International Journal on Advances in Software. IARIA, 3(1&2) Microsoft. (July 2010a). Microsoft showcases a new concept smartphone as part of the company's productivity vision, where seamless integration is taken to a new level. Online: Microsoft. (July 2010b). Mobile surface. On-line: MoLeNET. (July 2010). Mobile learning network. On-line: Pausch, R. (May 2010). Predictions of an expert critical of the technology in education. Online: Pérez Crespo, S. (2007). Cómo será la web 3.0. Boletín de la Sociedad de la Información: Tecnología e Innovación. Telefónica I+D. 138

141 NUEVAS TECNOLOGÍAS APLICADAS A LA EDUCACIÓN Sánchez, A. (Dec 2009). QR-code, el future de la comunicación. On-line: Sombra Digital. (July 2010). Carrera por la interfaz cerebro-máquina. On-line: Stefanie, O. (July 2010). Sun's john gage joins al gore in clean-tech investing. On-line: Sung, D. (July 2010a). The touchy feely future of the user-interface. On-line: Sung, D. (July 2010b). Will augmented reality change the way we see the future? On-line: Tanenbaum, A. S. (Nov 2008). RFID guardian. On-line: Wikipedia. (July 2010a). Augmented reality. On-line: Wikipedia. (July 2010b). Ebook. On-line: Wikipedia. (July 2010c). EXIF. On-line: Wikipedia. (July 2010d). Geoetiquetado. On-line: Wikipedia. (July 2010e). Metadatos. On-line: Wikipedia. (July 2010f). Mobile learning. On-line: Wikipedia. (July 2010g). Ning. On-line: Wikipedia. (July 2010h). QR. On-line: Wikipedia. (May 2009). Second life. On-line: Wikipedia. (Nov 2007). RFID radio-frequency identification. On-line: Wiley, D. (2007). El contenido abierto es una publicidad potentísima para las universidades. Universitat Oberta de Catalunya, España. 139

142 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 140

143 SISTEMAS DE TELE-EDUCACIÓN ADAPTATIVOS Capítulo 6 Sistemas de Tele-educación Adaptativos Sergio Cabrero Barros, Xabiel García Pañeda, David Melendi Palacio, Roberto García, Jonathan Perrinet, Victor García Departamento de Informática Universidad de Oviedo Resumen: Los sistemas de tele-educación adaptativos nacen para adaptar el proceso de aprendizaje a las características del estudiante. Estos pueden centrarse en la adaptación de los contenidos y/o de la navegación tomando como base un modelo de usuario. En este artículo se realiza un recorido por las diferentes técnicas de adaptación, así como, por los diferentes formas de modelar al estudiante, estilos de aprendizaje y estándares de especificación de sistemas adaptativos. 6.1 Introducción Aprender donde sea o cuando sea es posible desde hace decenios, pero el problema hasta finales de los años 80 era que los sistemas de tele-educación eran estáticos, es decir, que todos los alumnos disponían de la misma información independientemente de su nivel y de sus experiencias. A los principio de los años 90 comenzaron a aparecer sistemas como padapter (Böcker et al., 1990) o Manual Excel (De La Passardiere et al., 1992) que guiaban a los usuarios en función de sus particularidades realizando una adaptación de los enlaces. La idea principal era proponer a cada usuario una información personalizada a su nivel y sus objetivos. En 1996, Peter Brusilovsky (Brusilovsky, 1996) define los sistemas adaptativos como: Por sistema hypermedia adaptativo entendemos todos los sistemas hipertexto e hypermedia que reflejan varias características del usuario en el modelo del usuario y aplican este modelo para adaptar al usuario varios aspectos visibles del sistema, Esas adaptaciones permitían igualmente cumplir otro objetivo: evitar el fenómeno perdido en el hiperespacio. Contrariamente a un libro, con un sistema hipertexto como los sitios Web, 141

144 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN el hecho de saltar de enlace en enlace puede dejar al usuario sin referencias, es decir, que después de un cierto tiempo no sabe donde ir. En el caso de los sistemas de tele-educación, un usuario podría no saber que es la siguiente unidad en un curso, lo que perturbaría el proceso de aprendizaje. Como vemos, los sistemas adaptativos deben guiar a un estudiante en su aprendizaje y proporcionarle una información adecuada a sus particularidades, pero para eso, hay que hacerse dos preguntas: Qué adaptar? Se puede adaptar muchos elementos en un sistema hypermedia. En los SAH (Sistema Adaptativo de Hipertexto) existen dos tipos principales de adaptación: la adaptación de la navegación y la de la presentación. Éstos se dividen en dos subconjuntos de técnicas y son comentados por Brusilovsky en (Brusilovsky, 1996; Brusilovsky, 2001) y (Brusilovsky, 2004). Está claro que la adaptación no se produce por azar sino que es necesario tener en cuenta distintos criterios/parámetros, lo que nos lleva a planteamos una segunda cuestión: el cómo adaptar. Cómo adaptar? El mayor problema de los SAH se sitúa en este punto. Es más, al ser el aprendizaje un proceso muy complejo, si queremos tener un sistema adaptativo eficiente, es necesario tener en cuenta una multitud de parámetros relacionados con el usuario. En este informe, se estudia el funcionamiento de los sistemas adaptativos usados para teleeducación, describiendo en la sección 3.2 los métodos y técnicas que existen en este campo. En la sección 3.3, se presentará que características del usuario se pueden utilizar para la adaptación. En 3.4, se comentan los estándares existentes en este campo. Finalmente en la sección 3.5, se realizará un comparativo de varios sistemas. 6.2 Métodos y técnicas de adaptación Según Brusilovsky, se puede distinguir entre métodos de alto nivel y técnicas de bajo nivel para llevar a cabo los procesos de adaptación. Se entiende que un método es el nivel conceptual de la adaptación y una técnica el nivel técnico de la adaptación (es decir la implementación del método). Se pueden utilizar varias técnicas para implementar un mismo método y la misma técnica puede ser utilizada para implementar varios métodos. En 1996, Brusilovsky realizó una taxonomía (Figura 3.1) de estos métodos y técnicas (Brusilovsky, 1996) que fue actualizada en 2001 (Brusilovsky, 2001) Adaptación de la navegación El objetivo de la adaptación de la navegación es de ayudar al usuario dentro del hiperespacio simplificando la navegación y evitando el problema de perdido en el hiperespacio ( lost in hyperspace ). Para ello, Brusilovsky propone cinco métodos: Orientación global: proporcionar el mejor camino global (el camino más corto) hasta la información deseada (el objetivo del usuario). Orientación local: proporcionar el mejor paso siguiente al usuario desde el nodo actual. Por ejemplo a través de un botón siguiente o anterior. Soporte de orientación global: proporcionar una descripción de todo el hiperespacio de la aplicación. 142

145 SISTEMAS DE TELE-EDUCACIÓN ADAPTATIVOS Soporte de orientación local: proporcionar una descripción de un hiperespacio local de la aplicación. Vista personalizada: proporcionar un conjunto de enlaces representando una parte del hiperespacio. Figura 3.1: Taxonomía de métodos y técnicas de Brusilovsky. Estos métodos pueden ser implementados a través de distintas técnicas: Orientación directa: esta técnica indica al estudiante cual es el mejor enlace siguiente, por lo que una forma de implementarlo podría ser utilizando un enlace/botón Siguiente. El inconveniente de esta técnica es que impone una dirección y no propone ninguna alternativa. Clasificación de enlaces: esta técnica ordena los enlaces según el modelo del usuario y otros criterios (clasificación del más significativo al menos, por ejemplo). Una de las críticas que se hizo a esta técnica es que modifica el orden de los enlaces cada vez que el modelo del usuario se actualiza y puede confundir al estudiante. Ocultación de enlaces: esta técnica fue dividida en tres sub-técnicas por De Bra y Calvi (De Bra & Calvi, 1998): Ocultación: el objetivo es reducir el número de enlaces propuestos al alumno. Con esta técnica, se oculta al estudiante todos los enlaces que no son accesibles a su nivel de conocimiento. Por ejemplo, en un texto que tiene enlaces contenidos en palabras claves, cada palabra sigue visible, pero no se ve que son enlaces. Desactivación: con el mismo objetivo que la ocultación, esta técnica desactiva los enlaces que no son apropiados para el usuario, pero al contrario que en la ocultación, los enlaces siguen visibles. Es decir, que se ve que las palabras son enlaces pero no están activados. De Bra y Calvi opinan que la desactivación es preferible a la ocultación. 143

146 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Supresión: esta técnica suprime los enlaces que no son accesibles. Puede usarse dentro de un índice pero no en un texto porque quitaría las palabras claves del texto. Anotación de enlaces: es una de las técnicas mas usadas y permite añadir informaciones a un enlace según su estado. Esta información puede ser de forma textual, icnográfica o estilística y permite distinguir varios estados donde las técnicas de ocultación solo permiten dos: visible o no. Pueden usarse distintos parámetros como el tamaño, el color o el estilo de fuente, iconos, etc. Generación de enlaces: esta técnica permite la generación manual o automática de enlaces dentro de un contenido. Actuando como marcadores, añaden nuevos enlaces pertinentes para el alumno. Mapa: esta técnica permite al aprendiz visualizar donde está situado dentro del hiperespacio (un curso por ejemplo). Esta técnica supone que el contenido puede ser definido con un grafo de conceptos (palabras claves) y que el alumno se sitúa con respecto a los otros conceptos. Las técnicas precedentes (anotación, disimulación ) pueden ser utilizadas conjuntamente con el mapa Adaptación de contenidos Su objetivo es adaptar el contenido de un hiperespacio (como un curso) en función de las características del usuario o de su ambiente. Al igual que la navegación, la adaptación de contenidos se divide en métodos: Explicaciones adicionales, prerrequeridas y comparativas: se trata del método más popular y tiene el objetivo de dar al alumno más o menos información según su perfil. Las explicaciones adicionales permiten añadir información cuando el nivel u objetivo del usuario lo requiere (por ejemplo, cuando un concepto tiene que ser explicado a un principiante, se añade una explicación, pero el experto solo tendrá el texto sin dicha explicación). Las explicaciones prerrequeridas se basan en los conceptos que es necesario conocer para aprender un nuevo concepto. Por ejemplo, cuando se explica un concepto, se explicara también cada concepto requerido desconocido por el alumno. Las explicaciones comparativas proporcionan una comparación entre el concepto visualizado por el alumno y otros conceptos parecidos precisando los puntos comunes y las diferencias. Variantes de Explicaciones: el objetivo de este método es presentar varias explicaciones del mismo concepto. Por ejemplo, según el perfil de un usuario se presentará un texto, por otro una imagen o ambos. Clasificación: el objetivo de este método es presentar la información en un orden distinto según las características el usuario. Por ejemplo, unos prefieren ver ejemplos antes de una definición y otros después. Estos tres métodos se pueden realizar a través de tres tipos de técnicas: Adaptación de texto enmarcado: esta técnica se divide en varias sub-técnicas y supone que el contenido puede ser dividido en fragmentos: Inserción/supresión de fragmentos: esta técnica permite mostrar (o no) varios fragmentos de texto según las características del usuario (si se necesita más o menos detalles o un ejemplo). Ejemplo: 144

147 SISTEMAS DE TELE-EDUCACIÓN ADAPTATIVOS - Texto sin detalles: Las técnicas de adaptación de enlaces permiten adaptar la navegación al usuario. - Texto detallados: Las técnicas de adaptación de enlaces (Ej.: disimulación, anotación, supresión, etc) permiten adaptar la navegación al usuario. Fragmentos alternativos: esta técnica propone al usuario varias alternativas a un texto. Por ejemplo, varios ejemplos o explicaciones. Clasificación de fragmentos: esta técnica clasifica los fragmentos de texto de acuerdo con las características del usuario, por ejemplo, poner los ejemplos antes de las explicaciones. Texto extensible: esta técnica permite mostrar un texto en función del estudiante, aunque el usuario tiene la posibilidad de ver todo el texto si lo desea. Ejemplo: - Texto sin detalles: Las técnicas de adaptación (Ej.: disimulación, anotación, supresión, etc) de enlaces permiten adaptar la navegación al usuario. - Texto detallado: Las técnicas de adaptación de enlaces permiten adaptar la navegación al usuario. - Dimming Fragments : similar a la extensión de texto modifica el estilo del texto considerado como no adecuado al usuario. Adaptación del texto en lenguaje natural (natural language adaptation): la idea sería de presentar un resumen automático en lugar del texto completo. También podría usarse esta técnica para interactuar con el sistema en lenguaje natural. La adaptación de modalidad y las presentaciones multimedia adaptativas son dos otros tipos de adaptación poco detallados por Brusilovsky, pero que tienen mucha importancia en la actualidad. Es mas, con la proliferación de los periféricos móviles (de tipo móvil multimedia, PDA, etc), las aplicaciones deben permitir una navegación adaptada al los distintos entornos posibles. Por eso, hay que tener en cuenta el pequeño tamaño de la mayoría de estos dispositivos y realizar una adaptación al nivel de los tipos de medios utilizados. Por ejemplo, se podría usar más sonidos e imágenes que textos. Las presentaciones multimedia adaptativas tienen un tipo de adaptación distinto de las aplicaciones hipertextual. La idea aquí, es únicamente de cambiar el tipo de contenido propuesto al usuario según su perfil. Por ejemplo, donde uno tiene una explicación textual, otro tendrá una imagen. Esta forma de adaptación se integra perfectamente con las técnicas descritas precedentemente. Por ejemplo, con la técnica fragmentos alternativos, se podría proponer distintas imágenes (una poco detallada y otra muy detallada) según el nivel del usuario. Del mismo modo, en el caso del texto extensible, se podría añadir una imagen en el caso que el usuario expende el texto. 6.3 El modelo del usuario Para aplicar estas técnicas de adaptación, se necesita usar particularidades de los usuarios como su nivel de conocimiento, su estilo de aprendizaje, sus objetivos, su experiencia, sus preferencias e intereses o su historia (Martins et al., 2008). Entre ellas, el nivel de conocimiento y el estilo de aprendizaje son algunas de las más investigadas Nivel de conocimiento El muchas de las aplicaciones adaptativas como ELM-ART (Weber & Brusilovsky, 2001), AHA! (De Bra & Calvi, 1998) o INSPIRE (Papanikolaou et al., 2001), lo que se usa para 145

148 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN representar el conocimiento del usuario es un modelo multicapa. La idea es asociar un valor a cada concepto de un curso. Este valor puede ser dicotómico (conocido/no conocido o visto/no visto), puede ser cualitativo (alto/medio/bajo o novato/intermedio/experto) o cuantitativo (probabilidad que el alumno conozca el concepto). Modelos como los de ELM-ART tienen cuatro niveles por concepto: Nivel de vista: describe cuando un alumno vio el concepto. Nivel de aprendizaje: describe que ejercicios y/o ejemplos (en relación con este concepto) el usuario hizo y si aprobó o no. Nivel de inferencia: describe si el concepto puede ser inferido como conocido a través de relaciones con conceptos más avanzados. Es decir que si un usuario conoce un concepto más avanzado que requiere este concepto, el sistema va inferir que conoce este concepto. Nivel de conocimiento: describe si el usuario marco explícitamente este concepto como conocido. Cada uno de estos niveles se actualiza independientemente de los otros. Por descontado, para que esto funcione se necesita una estructura de conceptos. Varias soluciones se describen en (Carro, 2001) (Figura 3.2): Figura 3.2: Estructuras de conceptos Estructura lineal: los conceptos se siguen en secuencia. Esta estructura tiene poco interés en las aplicaciones de tele-educación adaptativas. Aquí, la relación considerada es de tipo es-anterior-de. Grafo de conceptos: los conceptos se asocian con una relación del tipo estárelacionado-con. Grafo de requisitos: para aprender un nuevo concepto, el alumno tiene que conocer otros conceptos. Aquí la relación entre conceptos es de tipo: es-requisito-previo-de. Árbol jerárquico: esta estructura divide los conceptos en partes con una relación esparte-de. 146

149 SISTEMAS DE TELE-EDUCACIÓN ADAPTATIVOS Red semántica: esta estructura permite definir relaciones más complejas que en el grafo de requisitos. Aquí, se usa relaciones como es-ejemplo-de, es-parte-de, etc. Todas las estructuras anteriores son subconjuntos de la red semántica. Estructura combinada: aunque Carro presenta las estructuras combinadas como una estructura distinta, se puede considerar que esta estructura es poco útil porque ya está incluida en las redes semánticas. Es más, cada relación que se puede crear entre dos conceptos puede ser añadida a una red semántica Estilos de aprendizaje Cada persona tiene su propia forma de aprender: mientras que unos prefieren escuchar a un profesor hablar, otros prefieren leer; mientras que unos prefieren ver un esquema, otros prefieren una explicación detallada. Como podemos ver, las formas de aprender son muy variadas y es en este caso cuando se habla de estilo de aprendizaje. Según Frank Coffield (Coffield et al., 2004), existen 71 estilos de aprendizaje distintos, 13 de los cuales son principales, que están organizados en familias de estilos (Figura 3.3): Figura 3.3: Estilos de aprendizaje según Coffield Puesto que el informe de Coffield es muy detallado, en este trabajo vamos a resumir los modelos que se encontraron más frecuentemente en estudios de sistemas adaptativos como por ejemplo (Stash et al., 2004) Inventario de los estilos de aprendizaje de Kolb Dentro de las familias de estilos de aprendizaje, la de las preferencias de aprendizaje flexible estable es una de las más utilizadas (Kolb, 1984; Kolb et al., 2005). La idea de esta familia es que los estilos de aprendizaje no son considerados como rasgos fijos de carácter ya que van cambiando en el tiempo en función de la situación, aunque guardan una cierta estabilidad a largo plazo. Considerado como uno de los modelos más influyentes, fue desarrollado a partir de los años 70 por David Kolb. Según él, el aprendizaje es el proceso en el que el conocimiento se va creando a través la transformación de experiencias. El conocimiento es la combinación de 147

150 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN adquirir y tansformar la experiencia ( learning is the process whereby knowledge is created through the transformation of experience. Knowledge results from the combination of grasping experience and transforming it. ). Kolb esquematiza el ciclo de aprendizaje como un ciclo de 4 modos (Figura 3.4): Sentir ( concrete experience, CE). Pensar/Reflexionar ( abstract conceptualization, AC). Hacer/Actuar ( active experimentation, AE). Observar ( reflective observation, RO). Figura 3.4: Modos de aprendizaje Deduce de estos 4 modos otros tantos estilos de aprendizaje resultado de la combinación de estos: Converging style (abstracto y activo): basado en la concepción abstracta y la experimentación activa. Los que poseen este estilo de aprendizaje están cómodos con la resolución de problemas, la toma de decisiones y la puesta en práctica de las ideas. Suelen estar dotados para los tests de inteligencia, controlan sus emociones y prefieren trabajar con problemas técnicos más que interpersonales. Assimilating style (abstracto y reflexivo): los que poseen esta categoría prefieren las concepciones abstractas y la deducción por observación. Les gustan pensar por inducción y crear modelos teóricos, piensan que es más importante que las ideas sean más lógicas que practicas. Están más interesados por las ideas y los conceptos abstractos que por las personas. Diverging style (concreto y reflexivo/deductivo): este estilo se apoya en una mezcla de experiencias concretas y deducciones vinculadas a estas. Imaginativos, los alumnos implicados examinan las situaciones desde varios puntos de vista y adaptan por observación más que por acción. Se interesan por la gente y prestan atención a las emociones. Accommodating style (concreto y activo): los alumnos incluidos en esta categoría prefieren las experiencias y experimentaciones concretas. Les gustan practicar, probar y 148

151 SISTEMAS DE TELE-EDUCACIÓN ADAPTATIVOS hacer nuevas experimentaciones. Son buenos para adaptarse dentro de entornos cambiantes y resolver problemas de manera intuitiva ( prueba/error ). Están cómodos con la gente aunque impacientes e incluso en algunas ocasiones insistentes. Para deducir el estilo de un estudiante, Kolb propone un cuestionario de 12 preguntas que tienen 4 respuestas cada una. El resultado es calculado para cada uno de los aspectos (CE, AC, AE, RO) Estilos de aprendizaje de Honey y Mumford Los estilos de aprendizaje de Honey y Mumford (Honey & Mumford, 1992) se basan en el modelo de Kolb que define un ciclo de aprendizaje distinto y propone otros 4 estilos: activo, reflexivo, teórico y pragmático (Figura 3.5). Figura 3.5: Estilos de aprendizaje de Honey y Mumford Los activos: abiertos, entusiastas y flexibles. Les gustan las nuevas experiencias y el trabajo en grupo, pero toman riesgos inútiles (actuar primero y pensar luego). Se aburren con la implementación/consolidación/seguimiento. Los reflexivos: prudentes, minucioso y metódicos, suelen acumular informaciones y analizarla, pero tardan en concluir o tomar una decisión. Teóricos: racionales y objetivos. Les gustan las situaciones complejas pero no el desorden y la ambigüedad. Se limitan razonamientos. Pragmáticos: les gustan probar e ir directamente a lo esencial. Toman decisiones rápidas y se concentran en las posibilidades prácticas. Rechazan todo lo que no tiene aplicaciones prácticas y no se interesan por la teoría. La asignación de un estilo de aprendizaje de Honey y Mumford se realiza a través de un cuestionario de 80 preguntas (20 preguntas por cada estilo). La gran diferencia con respecto a las preguntas de Kolb es que estas no preguntan directamente al alumno como aprende (muchas veces, la gente no tiene conciencia directa) sino sobre sus comportamientos y usos. Una versión en castellano del cuestionario de Honey y Mumford llamada CHAEA fue echa en 1992 por C. Alonso (Alonso et al., 1994) teniendo en cuenta las diferencias socio-culturales en España Estilos de aprendizaje de Felder y Silverman Presentado en 1988 (Felder & Silverman, 1988), este modelo fue actualizado en 1993 (Felder, 1993). Se compone de 4 dimensiones y la idea es situar al estudiante con respecto a estas dimensiones. Se puede resumir en 5 preguntas: 149

152 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Que tipo de información prefiere percibir un estudiante? Sensorial (observación, escucha, físico) o intuitivo (memoria, idea, etc.). A través de qué modalidad se percibe mejor la información? Visual (imagen, diagrama, grafico) o verbal (palabra, escrito, formula). Con qué organización está cómodo el estudiante? Inducción (los hechos y observaciones están dados, los principios subyacentes inferidos) o deducción (los principios están dados, consecuencias y aplicaciones deducidas). Cómo prefiere tratar la información el estudiante? Activamente (a través de su compromiso físico o de una conversación) o reflexivamente (introspección). Cómo progresa con su aprendizaje el estudiante? Secuencialmente (en una progresión lógica de pasos lógicos) o globalmente (pasos grandes, de manera holística). Estas dimensiones son cuantitativas; es decir, no es una u otra, sino una cantidad de cada uno. Por consecuencia, una preferencia en una dimensión (sensorial/intuitiva por ejemplo) puede ser fuerte, moderada o inexistente. Una preferencia puede también evolucionar según la persona, el tiempo y el entorno. Tabla 3-1. Comparativa entre las características de los EMLs estudiados Sensorial Intuitivo Prefiere las informaciones que provienen de los sentidos. Practico. Prefiere los hechos y las observaciones. Prefiere resolver los problemas a través de procedimientos bien establecidos y no le gusta problemas inesperados. Precavido pero lento. Prefiere las informaciones que se plantean a través de la memoria, la reflexión y la imaginación. Imaginativo. Prefiere los conceptos, las formulas y las interpretaciones. Prefiere la variedad en el trabajo, se aburre con demasiado detalles y repeticiones. Rápido pero poco precavido. Visual Prefiere las informaciones de tipo iconográfico (imágenes, diagramas, gráficos, esquemas y presentaciones). Inductivo Prefiere empezar el aprendizaje con casos específicos (observaciones, resultados, experimentos, ejemplos) y seguir con la teoría. Activo Prefiere aprender realizando algo activamente, es decir aplicar primero. Le gusta el trabajo en grupo. Comprensión secuencial Asimila la información poco a poco por trozos conectados entre si. Puede resolver problemas sin entender todo. La solución es generalmente ordenada y fácil, pero no hay comprensión global del tema. Verbal Prefiere las informaciones de tipo verbal (escritura, palabra y formulas matemáticas). Deductivo Prefiere conocer la teoría primero y seguir con ejemplos y aplicaciones. Reflexivo Prefiere pensar primero y aplicar luego. Prefiere trabajar solo o en pareja. Comprensión global Asimila la información por trozos y agrupa todo después. Trabaja de una manera todo o nada y puede parecer lento hasta que entiende la idea global ( the big picture ). 150

153 SISTEMAS DE TELE-EDUCACIÓN ADAPTATIVOS El cuestionario propuesto por Felder y Silverman está compuesto de 44 preguntas y está considerado como una buena herramienta para evaluar el estilo de aprendizaje del estudiante (Zywno, 2003) Controversia por los estilos de aprendizaje Como muchos temas en el campo de la tele-educación, el uso de los estilos de aprendizaje es un tema de discusión. Como señalan Coffield (Coffield et al., 2004) o Hayes y Allison (Hayes & Allison, 1994), la evaluación de las ventajas de los estilos de aprendizaje es dudosa. Relatan que muchos de los estudios tratando los estilos de aprendizaje presentan vicios y que: el campo está sembrado de grupos de interés porque unos de los principales desarrolladores de instrumentos de estilos de aprendizaje son al mismo tiempo los que llevan a cabo la investigación sobre las propiedades psicométricas de sus propias pruebas y los que venden los modelos en el mercado. Coffield comenta igualmente que para cada estudio que valida el hecho de que hacer corresponder el estilo de aprendizaje con el estilo del profesor (en nuestro caso, el tutor inteligente) mejora el aprendizaje; hay otro estudio que lo rechaza. Por tanto, esta cuestión está aún pendiente y se necesita mayor esfuerzo investigador en el campo de los estilos de aprendizaje para que sea posible zanjarla. 6.4 Estándares en los sistemas adaptativos En el campo de los sistemas de tele-educación, existen dos estándares principales para la modelización de los datos: ADL SCORM (Advanced Distributed Learning) (Sharable Content Object Reference Model): esta especificación permite crear objetos pedagógicos con fin de reutilización e interoperabilidad. IMS-LD (IMS Learning Design): como SCORM, permite especificar objetos pedagógicos. Estos estándares son utilizados en algunos de los sistemas expuestos a continuación, aunque su descripción cae fuera del objetivo de este capítulo. 6.5 Ejemplos de Sistemas Adaptativos de Hipertexto Desde los años 90, los sistemas adaptativos no han parado de multiplicarse dando lugar a una gran variedad de plataformas. No es el objetivo de este trabajo hacer una revisión completa de cada sistema, sino presentar los que han sido un hito importante de la investigación en este campo: ELM-ART (Weber & Brusilovsky, 2001) y AHA! (De Bra & Calvi, 1998; Stash et al., 2004) fueron los dos sistemas que conocieron más estudios desde INSPIRE (Papanikolaou et al., 2001) es un sistema que se basa en los estilos de aprendizaje de Honey y Mumford. TANGOW (Carro et al., 1999) utiliza también los estilos de aprendizaje pero tiene la particularidad de ser español. Arthur (Gilbert & Han, 1999) aporta una novedad en los sistemas basados los estilos de aprendizaje porque detecta el estilo del alumno sin usar un cuestionario pero de manera dinámica. 151

154 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Plataforma ELM-ART (Weber & Brusilovsky, 2001) AHA! (De Bra & Calvi, 1998; Stash et al., 2004) INSPIRE (Papanikolaou et al., 2001; Papanikolaou et al., 2003) TANGOW (Carro, 1999; Carro, 2000) Arthur (Gilbert & Han, 1999) Tabla 3-2. Comparación de Sistemas adaptativos basados en ipertexto Técnicas de adaptación utilizadas Tecnologías utilizadas Adaptación de Adaptación de navegación contenidos Presentación: HTML + CL-http (Common LISP Hypermedia Server) Presentación: paginas (X)HTML. AJAX y SMIL para la adaptación de contenidos Herramientas de gestión: Java Applet. AHA! Engine (sistema de adaptación): Java Servlet. Archivos: archivos XML o base mysql. Presentación: HTML generado por ASP (Active Server Pages, Microsoft). Datos: SQL Server database comunicados gracias ActiveX Data Objects (ADO) Presentación: HTML generado por CGI TANGOW ENGINE : Java Utilización de varios tipos de medios (texto, imágenes, vídeos, animaciones, simulaciones y applets). Presentación: Applet Java. Datos: base de datos (base de conocimientos). Orientación directa. Anotación de enlaces. Clasificación de enlaces. Ocultación/desactivación/ supresión de enlaces. Anotación de enlaces. Adaptación del destino de enlaces (esta técnica no esta en la taxonomía de Brusilovsky). Orientación directa. Anotación de enlaces. Clasificación de enlaces. Ocultación de enlaces. Orientación directa. Clasificación de fragmentos. Inserción/supresión de fragmentos. Fragmentos alternativos Texto extensible. Dimming fragments. Adaptación de contenidos multimedia. Adaptación de la modalidad. Clasificación de fragmentos. Adaptación de contenidos multimedia. Presentación multimedia adaptativa. Inserción/supresión de fragmentos. Fragmentos alternativos. Adaptación de contenidos multimedia. Modelo del usuario Modelo multi-capa: Conjunto de parejas conceptoestado. Se asocia a cada concepto un estado: visitado, aprendido, inferido o conocido. Repuestas a los tests. Modelo multi-capa. Estilo de aprendizaje (modulo). Información general: sexo, estilo de aprendizaje (basado en el de Honey y Mumford) Modelo multi-capa (inspirado por ELM-ART): nivel de conocimiento y actitud de estudio en función de los objetivos, de los conceptos o de los objetos pedagógicos utilizados. Edad. Lengua. Estilo de aprendizaje preferido (teoría primero, ejemplos después o el contrario). Conceptos aprendidos y fallados. Preguntas falladas. Detección del estilo de aprendizaje. 152

155 SISTEMAS DE TELE-EDUCACIÓN ADAPTATIVOS 6.6 Conclusiones En este capítulo, se ha analizado el campo de los sistemas de tele-educación adaptativos. Se ha hecho una profunda revisión de los métodos y técnicas usados para la adaptación. Por un lado, la adaptación de la navegación proporcionará a los estudiantes una secuenciación adecuada de los contenidos y conceptos tratados. Por el otro, las técnicas de adaptación del contenido presentan estos conceptos de la forma más adecuada a los usuarios. A lo largo de este informe, también se han debatido los distintos tipos de usuario (estudiante), clasificados según su estilo de aprendizaje.. Aunque se trata de estudios bastante asentados, existe controversia sobre su verdadera utilidad. Además, realizar una clasificación adecuada de los usuarios y ofrecer alternativas para todas las posibles combinaciones puede ser una tarea muy compleja, incluso irrealizable. Finalmente, se han comentado los sistemas adaptativos de hipertextos más relevantes. Cada uno de ellos utiliza, en mayor o menor medida, alguno de los estilos de aprendizaje descritos. Todos utilizan las técnicas de adaptación definidas en la taxonomía de Brusilovsky y alguna adicional. 6.7 Bibliografía Alonso, C., Gallego, D., & Honey P. (2004). Los estilos de aprendizaje. Procedimientos de diagnóstico y mejora. Ediciones Mensajero. Bilbao, España. Böcker, H.D., Hohl, H., & Schwab T. (1990). padapter Individualizing Hypertext. D. Diaper (ed.) INTERACT 90 (Proc. Of IFIP TC 13 Third International Conference on Human-Computer Interaction, Cambridge, August 1990), Amsterdam: North-Holland, pp Brusilovsky P. (1996). Methods and techniques of adaptive hypermedia. User Modeling and User-Adapted Interaction, vol. 6, no. 2, pp Brusilovsky P. (2001). Adaptive hypermedia. User Modeling and User-Adapted Interaction, vol. 11, no. 1-2, pp Brusilovsky P. (2004). Adaptive Navigation Support: From Adaptive Hypermedia to the Adaptive Web and Beyond. PsychNology Journal, Vol. 2, Number 1, Carro, R. M., Pulido, E., & Rodríguez P. (1999). TANGOW: Task-based Adaptive learner Guidance On the WWW. Proc. Of the 2nd Workshop on Adaptive Systems and User Modeling on the WWW. Carro, R.M. (2000). An Object-Oriented Approach to Task Tree Management in the TANGOW system. SADIO Electronic Journal of Informatics and Operations Research, vol, 3, no. 1, pp 13-22, Carro, R.M. (2001). Un mecanismo basado en tareas y reglas para la creación de sistemas hypermedia adaptativos: aplicación a la educación a través de Internet. Universidad Autónoma de Madrid, Tesis Doctoral. Coffield, F., Moseley, D., Hall, E. & Eccleston K. (2004). Learning styles and pedagogy in post-16 learning: A systematic and critical review. Learning and Skills Research Centre. De Bra P. & Calvi, L. (1998). AHA! An Open Adaptive Hypermedia Architecture. The New Review of Hypermedia and Multimedia, 4, pp Martins, A. C., Faria, L., Vaz de Carvalho, C. & Carrapatoso, E. (2008). User Modeling in Adaptive Hypermedia Educational Systems. Intl. Forum of Educational Technology & Society. Felder, R. & Silverman, L. K. (1988). Learning And Teaching Styles In Engineering 153

156 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Education. Engr. Education. Felder, R. (1993). Reaching the Second Tier: Learning and Teaching Styles in College Science Education. J. College Science Teaching. Friesen, N. (2004). Three Objections to Learning Objects and E-learning Standards. R. McGreal (Ed.). Online Education Using Learning Objects, Routledge, London. Gilbert, J. E. & Han, C. Y. (1999). Adapting Instruction in Search of A Significant Difference. Journal of Network and Computer Applications, v22 n.3, pp Hayes, J. & Allinson, C. W. (1994). Cognitive styles and its relevance for management practice. British Journal of Management, 5 pp Honey, P. & Mumford, A. (1992). The manual of learning styles. Maidenhead: Peter Honey Publications. Kolb, D. A. (1984). Experimental Learning: Experience as the Source of Learning and Development. Prentice Hall. Kolb, A. Y. & Kolb, D. A. (2005). The Kolb Learning Style Inventory Version Technical Specifications. Hay Resources Direct. Papanikolaou, K. A., Grigoriadou, M., Kornilakis, H. & Magoulas, G. D. (2001). INSPIRE: An INtelligent System for Personalizad Instruction in a Remote Environment. LNCS 2266, pp , Springer. Papanikolaou, K.A., Grigoriadou, M., Kornilakis, H. & Magoulas, G. D. (2003). Personalizing the interaction in a web-based educational hypermedia system: the case of INSPIRE. User Modeling and User-Adapted Interaction, vol. 13, no. 3, pp Stash, N., Cristea, A. & De Bra, P. (2004). Authoring of learning styles in adaptive hypermedia: Problems and solutions. WWW 04 Education Track. Weber, G. & Brusilovsky, P. (2001). ELM-ART: An Adaptive Versatile System for Web-based Instruction. International Journal of Artificial Intelligence in Education, vol. 12, pp Zywno, M. S. (2003). A Contribution to Validation of Score Meaning for Felder- Soloman s Index of Learning Styles. Proc. Of American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition. 154

157 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES Capítulo 7 Framework Técnico y Aplicaciones Jaime Sánchez Departamento de Ciencias de la Computación y Centro de Investigación Avanzada en Educación (CIAE) Universidad de Chile Resumen: El presente capítulo nos muestra las distintas forma de comunicación entre dispositivos móviles y sus respectivos protocolos y estándares de transmisión de datos existentes, los cuales según la tecnología, nos permiten generar mayor o menor transmisión de datos dependiendo de las necesidades de quien lo necesite. En este sentido, se contextualiza la transferencia de datos para ser utilizada con fines de mlearning, y a continuación se explican las etapas de modelo de desarrollo de aplicaciones móviles, la descripción de la arquitectura del sistema resultante, el contexto y la descripción del mlearning. Luego se aborda el tema de las aplicaciones y mejores prácticas en mlearning, se presentan experiencias del uso de dispositivos móviles, su impacto y el uso de videojuegos serios móviles en la educación. Y finalmente se cierra el capítulo con conclusiones y proyecciones en torno al mlearning. 7.1 Alternativas De Tecnologías Ubicuas Dentro de los sistemas de comunicación entre dispositivos móviles, es posible realizar una división entre aquellos utilizados para telefonía y aquellos utilizados sin la necesidad de una operadora telefónica. De los primeros, el documento se concentrará en aquellas tecnologías digitales, debido a que permitirán la transferencia de datos necesaria para ser utilizadas con fines de mlearning. La GSMA es quien agrupa a más de 800 compañías móviles y posee las tecnologías que permiten la comunicación entre estos dispositivos. Entre ellas destacan los sistemas GSM, GPRS y UMTS. 155

158 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN El sistema GSM, o mejor conocido como 2G, viene de Global System for Mobile Communications (Sistema Global de comunicaciones Móviles), GSM es un sistema de telefonía netamente digital, el cual nace como estándar europeo abierto para redes de teléfonos móviles digitales que soportan voz, mensajes de texto, datos y roaming (GSM World, 2009). El sistema GPRS, o mejor conocido como 2.5G, viene de Global Pocket Radio System. Es la evolución del sistema GSM, permite a las redes celulares una mayor velocidad y ancho de banda sobre el GSM. GPRS es un equivalente de ADSL para un teléfono móvil. Este sistema permite una conexión de alta velocidad y capacidad de datos, la cual está disponible para navegar páginas WAP, Wireless Application Protocol (protocolo de aplicaciones inalámbricas) (spanish.bluetooth.com, 2009). El Sistema UMTS, o mejor conocido como 3G, viene de Universal Mobile Telecommunication System, es un sistema de acceso múltiple por división de código de banda ancha (WCDMA), UMTS nació con el objetivo de ser un sistema multi-servicio y multivelocidad, esto quiere decir que tiene la flexibilidad suficiente para adaptarse a transmisiones de datos a distintas velocidades y requisitos distintos, incluso permite a un usuario el acceso de diversas conexiones de distintos servicios simultáneamente. Por ejemplo, un usuario puede estar enviando un correo electrónico y a la vez puede estar descargando archivos de la red, por supuesto que esto dependerá de los servicios que le brinda el operador. Puede transferir datos a velocidades de hasta 2Mbps, gracias a esta velocidad se puede acceder a servicios como televisión móvil, videoconferencias, servicios de mapas para la ubicación del usuario y otros (spanish.bluetooth.com, 2009). Dentro de sistemas de comunicación que no requieren de una operadora telefónica tenemos a la tecnología Bluetooth, la cual define una norma global estándar de comunicación que posibilita tener transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace especial (Cheong, 2005). El objetivo de esta norma es facilitar las comunicaciones entre distintos dispositivos móviles y fijos, eliminar el uso de cables y conectores especiales, y ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes facilitando la sincronización de datos entre equipos personales, especialmente para dispositivos de bajo consumo, con una cobertura baja y basados en transceptores de bajo coste. Gracias a este protocolo, los dispositivos que lo implementan pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen por qué estar alineados pudiendo incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisión es suficiente y lo permite. Según el nivel de potencia de transmisión del dispositivo, los dispositivos Bluetooth se califican en tres clases, "Clase 1", "Clase 2" y "Clase 3". Una de las ventajas es que todas las clases son compatibles con las otras. El rango de potencia según clase se muestra en la siguiente tabla: Clase Potencia máxima Potencia máxima Rango permitida (mw) permitida (dbm) Clase ~100 metros Clase 2 2,5 4 ~10 metros Clase ~1 metro Tabla 2.1: Potencias y rangos de alcance para las clases Bluetooth. Adaptado de (Krohn, Zimmer, Beigl & Decker, 2005). Optar por una clase en particular tiene directa relación con la distancia que tengamos entre los dispositivos. Una de las ventajas que provee esta tecnología es que prácticamente todos los equipos móviles actuales la tienen incorporada (tales como teléfonos, PDAs y auriculares). La tecnología Bluetooth básicamente permite conectar y comunicar dispositivos entre sí, así es posible generar una conexión entre celulares y equipos manos libres, proporcionar una red 156

159 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES inalámbrica en espacios reducidos, permitir una transferencia de archivos de toda índole, tales como documentos, fichas de contactos, agenda, etc., así como también es un modo de lograr una interacción más natural, tal como la que logran dispositivos hápticos como los de la consola Wii (www.apple.com, 2009). El uso adecuado de la tecnología Bluetooth permite que existan dos o más dispositivos en un área reducida sin grandes necesidades de ancho de banda. Su uso más común está integrado en teléfonos y PDA's, bien por medio de unos auriculares Bluetooth o en transferencia de archivos. Así como posee beneficios también puede tener problemas asociados, tal como que no se pueden utilizar mecanismos de ubicación precisos (como el cálculo de potencia de señal o triangulación), y como que un dispositivo se podría comunicar con otro que no corresponde interfiriendo los datos (Virtanen & Koskinen, 2004). Otra forma de comunicación disponible es a través del uso de infrarrojos, los cuales realizan una transmisión por radio que consiste en un haz de luz de corto alcance enfocado en un espectro de frecuencia determinado. Este haz se modula con información y se envía de un transmisor a un receptor a una distancia relativamente corta. Esta tecnología es la misma que se utiliza para controlar un televisor con un control remoto, para intercambiar información entre dispositivos hanheld o móviles y en sincronizar o coordinar agendas y libretas telefónicas entre estos mismos dispositivos. Básicamente la comunicación infrarroja involucra la utilización de un transceptor que es una combinación de transmisor y un receptor. Infrared Data Association (IrDA) (www.irda.org, 2009) define un estándar físico en la forma de transmisión y recepción de datos por rayos infrarrojo. Esta asociación se crea en 1993 entre las principales empresas de tecnología de la época, tales como HP, IBM y Sharp. Los estándares de IrDA definen comunicaciones bidireccionales punto a punto empleando un haz de luz infrarroja que requiere estar frente a frente, un ángulo no mayor de 30 grados y una distancia que no exceda a un metro, pudiendo obtener una transmisión de datos entre 9.6Kbps y 16Mbps dependiendo del entorno (Infrared Data Association, 2000). Existen dos estándares de IrDA. El primero es el IrDA-Data y básicamente es empleado para transferencias bidireccionales de información en forma inalámbrica y con altas tasas de transmisión entre dispositivos portátiles (Infrared Data Association, 2000). El segundo, el IrDA-Control, fue establecido para cursar comunicaciones de control entre dispositivos periféricos como teclados, ratones, joysticks o controles remotos. La distancia máxima se amplía de los infrarrojos iniciales hasta garantizar un máximo de 5 metros con tasas de transmisión de alrededor de 75Kbps (Infrared Data Association, 1998). Las dos grandes limitaciones que tiene esa tecnología es que: 1. Para lograr una buena comunicación, se necesita que los dispositivos involucrados estén casi perfectamente alineados; 2. La transmisión es de muy bajo rango, por lo que los dispositivos deberían estar siempre cerca. IrLAN IAS IrLAN IAS TinyTP IrOBEX IrCOMM IrLMP IrLAP Capa Física Figura 2.1: Bloques de arquitectura del sistema IrDA. Los de color verde corresponden a los opcionales, mientras que los de color celeste son los esenciales. Adaptado de (www.irda.org, 2009) 157

160 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Similar al modelo OSI, la tecnología IrDA se encuentra también estratificada en bloques funcionales con responsabilidades específicas. Se definen protocolos esenciales que deben existir en cualquier implementación de IrDA y otros que pueden implementarse o no según el tipo de aplicación: Capa Física. Le corresponde el envió y recepción de cadenas de bits a través del aire. Entonces se preocupa de la generación y detección de los destellos de luz infrarroja con la debida protección para los ojos humanos, formas de codificación de la información, esquemas de modulación y las características generales de los pulsos. IrLAP. IrDa Link Access Protocol, se relaciona con los procesos de control de flujo de datos de bajo nivel, detección de errores y petición de retransmisiones. IrLMP. IrDA Link Managment Protocol es el nivel encargado de permitir la multiplexión del flujo de información de diferentes aplicaciones sobre el mismo canal de IrLAP. TinyTP. El nivel de control de flujo, TinyTP es opcional y tiene asociadas dos funciones, el control de flujo sobre las conexiones que se cursan sobre IrLMP y la segmentación y reensamblado de los paquetes. IrLAN. Es el componente de IrDA que permite que los dispositivos con esta tecnología, como computadores, logren acceder a redes de área local. Para este efecto, se define una arquitectura cliente servidor, donde el servidor es el elemento pasivo y el cliente el elemento activo, quien descubre y se conecta con el servidor, estableciendo un canal de comunicación. IrOBEX. IrDA OBject Exchange es opcional y su función es permitir que dispositivos de diferentes características intercambien datos y comandos en un modo estándar de acuerdo a los recursos presentes en cada uno, pudiendo hacer intercambio de archivos o mensajes de forma transparente para las aplicaciones de usuario (Infrared Data Association, 2003). IrCOMM. El objetivo de IrComm dentro de la arquitectura de IrDA es permitir que las interfaces seriales y paralelas de los antiguos dispositivos periféricos puedan operar a través de infrarrojos sin ningún cambio. Finalmente, tenemos equipos que incorporan cualquier variante de la tecnología inalámbrica , que permite crear redes de trabajo y comunicación (Wireless Fidelity). Esta tecnología permite manejar información que se desea compartir, manteniéndola en servidores externos y comunicando los dispositivos por medio de esta. La capacidad de otorgar este acceso remoto puede acarrear ciertos beneficios: Compartir Datos. Una base centralizada puede ser compartida con un gran número de usuarios remotos. Esto permite poder generar una base de datos bastante completa, de parte de todos los usuarios. Actualización de datos centralizada. Las actualizaciones de la información almacenada en la base de datos centralizada están disponibles a todos los usuarios de manera eficiente y al mismo tiempo. Aumento en la capacidad de procesamiento. Generalmente la capacidad de proceso que tiene un dispositivo handheld es mucho menor que la que proporciona un computador de escritorio o un servidor. Al tener datos centralizados, todas las operaciones caras las puede realizar el servidor y así alivianar la carga del dispositivo. Además permite aumentar la complejidad de datos que pueda manejar el dispositivo, y en definitiva entregar al usuario. Así como trae beneficios, también existen desventajas: Autonomía. El sistema siempre dependerá de tener conexión con el servidor, lo que significa estar siempre con conexión. Esto conlleva una baja de autonomía del sistema 158

161 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES en situaciones donde no es posible entablar comunicación. La mayoría de las veces no se tiene acceso a estar conectado, que viceversa. No basta con considerar los beneficios que puede traer estar conectado a un sistema central, además hay que estudiar bien el contexto del problema que se está solucionado. Fallas de Comunicación. Si la comunicación entre el dispositivo y el servidor falla, el sistema deja de funcionar porque no tiene los datos necesarios. Este es un problema no menor y está ligado a la autonomía que es capaz de entregar el dispositivo al usuario. 7.2 Alternativas De Tecnologías Ubicuas RFID identificación por radio frecuencia Se puede considerara la computación ubícua como la tecnología más relevante en torno a computación ubicua y que más ha crecido en los últimos años gracias a su impulso por organismos de estandarización y grupos comerciales que han adoptado algunos de sus estándares a nivel de logística (Bhuptani & Moradpour, 2005), Consiste en el manejo de información en etiquetas de carácter pasivo que pueden ser embebidas en prácticamente cualquier objeto y gracias a arreglos de antenas y lectores ya sean fijos o en movimiento pueden ser registradas. Entre las opciones estandarizadas de RFID podemos mencionar de manera especial a NFC (Near Field Communication) y EPC (Electronic Product Code) NFC Near Field Communication NFC Near Field Communication es parte de RFID especialmente habilitado móviles. Esta estandarizado por el NFC Forum (2009) quien ha provisto especificaciones para servicios soportados para terminales móviles y formatos para las etiquetas. Según ABI Research Press Release (2007) se estima que en 20% del mercado en el 2012 podría tener capacidades NFC. Opera en rango corto a 13 MHZ y sus etiquetas actualmente comercializadas permiten una capacidad de 4K de memoria EPC Electronic Product Code EPC Electronic Product Code es parte de los estándares de RFID aplicados al sector de la logística (Tzeng et al., 2008) sus etiquetas operan (según zona geográfica y estándar) alrededor de los 900MHZ, sus etiquetas permiten lecturas de largo alcance (dependiendo de la potencia y número de antenas) y en general poseen menos memoria que las etiquetas en rango NFC, siendo esta capacidad de memoria usada para un código de referencia único para cada producto dentro de la red EPC (2009) bajo el esquema de representación de información de objetos PML Alternativas de los Sistemas En general los trabajos en esta área se pueden clasificar en algunas de las siguientes alternativas: Objetos con representaciones lógicas, objetos aumentados, gabinetes inteligentes, aplicaciones de localización basadas en Bluetooth, juguetes inteligentes, interacción con objetos y servicios y semántica con objetos. Para su mejor estudio se dividirá esta sección en tres categorías: Objetos e información, soluciones basadas en Bluetooth y soluciones basadas en NFC y EPC. 159

162 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Objetos e Información Algunas iniciativas definen alternativas basadas en infraestructuras específicas y el uso de etiquetas para localización de objetos de la vida diaria (también conocido como everyday computing). Esto significa en algunos casos, la inversión en dispositivos costosos como en Decker et al., (2003), Barrett & Maglio (1998) y Kok-KIONG et al., (2008). Los trabajos de Want et al., (1999) y Kindberg et al., (2000) fueron algunos de los primeros en explorar el asociar información y servicios a las etiquetas. Muchos otros proyectos han investigado el enlazar información en línea con medios físicos (Barton et al., 2003; Kindberg et al., 2004; Ljungstrand et al., 2000; Rekimoto et al., 1998; Rohs & Bohn, 2003; Smith et al., 2004). Proyectos como Cooltown (Barton & Kindberg, 2001), Things That Think (MIT, 2009a) y el proyecto Counter Intelligence (MIT, 2009b) dan representaciones a los objetos para introducir interacciones con móviles. En el prototipo de Reloj inteligente de (Borriello et al., 2004), lectores de RFID transmitían sus lecturas a dispositivos personales. Algunas experiencias usan servicios de localización centralizados como en IrisNet (Campbell et al., 2005). En FragDB (Langheinrich, 2007) se presenta una forma de almacenar información dependiendo de la localización. El trabajo en Ailisto et al. (2006) describe opciones de hiperenlaces desde representaciones visuales en objetos. En Riekki et al., (2006), Mäkelä et al., (2007) y Arnall (2006) estudian algunos aspectos relacionados con la visualización y representación de etiquetas y marcas visuales. En METRO (2009) hay algunos ejemplos de Gabinetes inteligentes y en Frank et al., (2008) se desarrolla el concepto de Gateway (puerta de enlace) ubicua para objetos. El trabajo desarrollado bajo la iniciativa de Nokia s SensorPlanet (2009) se enfoca en la construcción de una plataforma basada en móviles para la estudio de grandes redes de sensores distribuidas. Algunos otros usan juguetes etiquetados (Hinske et al., 2008) para determinar su posición y usarlos en el contexto de juegos y experiencias. El trabajo de Bohn (Bohn, 2008) presenta un coche de juguete con un lector RFID para almacenar información sobre objetos físicos y (Hinske, 2007) usa etiquetas para determinar su orientación. Otras experiencias usan etiquetas para anotar o marcar el entorno físico para propósitos generales como en el trabajo de Wagner et al. (2005), Ballagas et al. (2005) y Rohs (2005) Soluciones basadas en Bluetooth Algunas experiencias cercanas a Internet de Objetos están basadas en Bluetooth. Algunos proyectos estudian las capacidades de pantallas públicas para publicidad (Ranganathan & Campbell, 2002). Salminen (2006) y Siegemund (2002) identifican el perfil del usuario y despliegan el contenido o canales de información. En BlueBoard (Russell & Gossweiler, 2001) una gran pantalla digital es usada para soportar acceso entre usuarios e intercambio de contenidos. Lawrence et al. (2006) presenta tres proyectos donde se estudian interacciones incidentales en redes sociales. En BluScreen (Sharifi et al., 2006) se despliegan avisos personalizados según los usuarios son detectados Soluciones basadas en NFC Y EPC El habilitar tecnologías RFID en los móviles ha permitido habilitar nuevos escenarios de movilidad para identificar los objetos y comunicarse con ellos. En general las iniciativas en este sentido buscan etiquetas de objetos y en algunos casos brindan información relevante para los usuarios o integrarla con otros sistemas de información. En el trabajo de Scott et al. (2005) y Ballagas et al. (2006) se propone el uso de cámaras para reconocimiento del ambiente combinándolo con etiquetas y cámaras. Algunas propuestas usan etiquetas RFID para presentar información a través de signos visuales. El trabajo realizado por Roduner & Rohs (2006) se 160

163 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES explora estos signos a manera de anotaciones digitales. El trabajo de Broll et al. (2007) presenta una visión y un marco arquitectónico para soportar interacción con el móvil. En lo de Oñeill et al. (2007) se presenta el uso de NFC y códigos 2D. El proyecto Perci (2009) explora nuevos métodos para interacciones con objetos. En Ailisto et al. (2007) se definen posibilidades para navegar por los objetos de manera física y algunas experiencias para pagos, control de acceso y posters inteligentes. En Khan (2006) se trabaja de manera exhaustiva el pago con NFC y en el trabajo de Dominikus & Aigner (2007) el manejo de cupones con móviles NFC. En Kostakos & Oñeill (2007) se observan algunas experiencias entre móviles para el intercambio de información y marcado de objetos físicos. En (Schmitz et al., 2008) se propone el uso de teléfonos para manejo de información acerca de vinos. 7.3 Descripción del Modelo de Desarrollo de Aplicaciones Móviles A modo de estandarizar el proceso de creación de aplicaciones móviles, se hace necesario contar con un modelo que permita servir de guía en este proceso. Existe el término Contextual Life Long Learning (CoLL) (Hellers, 2004) el cual se refiere al aprendizaje permanente dentro de un contexto, el cual dice: El aprendizaje no está confinado a un lugar o espacio predeterminado, pero sucede cada vez que hay un quiebre en la rutina, se desea reflexionar sobre la situación actual, se resuelve algún problema, se comparte una idea, etc. La educación formal no puede proveer a una persona todas las habilidades y conocimientos que estos necesitan para prosperar en la vida. Por tanto la gente necesita mejorar continuamente sus capacidades, a fin de abordar problemas y continuar el desarrollo vocacional y profesional. Con lo anterior, se puede dar cuenta que el aprendizaje puede ocurrir en cualquier momento. El uso de dispositivos móviles versus equipamiento no móvil permite que en el minuto que una instancia de aprendizaje ocurra, el usuario pueda tener acceso al apoyo de una plataforma de mlearning. En busca de formalizar el proceso que conlleva desarrollar una solución de mlearning se ha generado un modelo. Este modelo es una adaptación del propuesto por Sánchez et al. (2009) para la creación de aplicaciones móviles basadas en videojuegos que buscan facilitar la navegación de personas ciegas, ya que gran parte de los pasos involucrados en este modelo pueden ser reutilizados para generar un proceso que permita la creación de aplicaciones de mlearning. Como se indica en la Figura 2.2, el modelo planteado por Sánchez et al., (2009) cuenta de un gran proceso compuesto por tres sub procesos importantes: (1) Definición de habilidades cognitivas, (2) Ingeniería de software para el diseño y desarrollo de aplicaciones y (3) Evaluación de las herramientas desarrolladas. Los subprocesos han sido mantenidos en el modelo resultante, en donde sólo se ha cambiado el subproceso relacionado con la Definición de Habilidades Cognitivas de Navegación (Sánchez et al., 2009) por uno asociado a Habilidades Cognitivas, haciéndolo genérico. Habilidades cognitivas. En esta etapa se determina la totalidad de las habilidades que se desea que el usuario interiorice durante el aprendizaje en modalidad mlearning. Evaluación de Impacto. Se desea estudiar la ganancia en términos de aprendizaje de la solución mlearning planteada. Ingeniería de Software. En el cual se aplican metodologías de esta área para llevar las tareas y decisiones de desarrollo. 161

164 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Definición de habilidades cognitivas Test de Impacto Ingeniería de Software Figura 2.2: Proceso del modelo basado en (Churchill & Hedberg, 2008). Adaptado de (Churchill & Hedberg, 2008). Tal como se plantea en el trabajo de Sánchez et al. (2009), con el objetivo de guiar a los investigadores y desarrolladores en el proceso y tomas de decisiones relacionadas con la Ingeniería de Software para la creación de software que apoye la creación de aplicaciones de mlearning, se propone un modelo basado en 5 capas, las cuales son tradicionalmente utilizadas para el desarrollo de sistemas: Apresto, Análisis, Diseño, Implementación y Evaluación. El esquema de este modelo se puede apreciar en la Figura 2.3. Figura 2.3: Esquema del modelo resultante basado en (Churchill & Hedberg, 2008). Adaptado de (Churchill & Hedberg, 2008). En el modelo resultante se han eliminado aquellas tareas que lo vinculaban estrechamente a aplicaciones de navegación basada en videojuegos. Para ello el modelo resultante habla de habilidades cognitivas genéricas y tareas (fase Diseño) que no necesariamente deben ser videojuegos. Además de esto, el modelo no concentra su esfuerzo en lograr aplicaciones centradas al uso por personas ciegas. 162

165 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES Apresto En esta fase se estudia la factibilidad del desarrollo de la aplicación, la cual presenta las siguientes etapas: Habilidades Cognitivas. En esta etapa se tiene como objetivo definir de manera clara cuales serán las habilidades efectivas que podrán ser apoyadas en el contexto de mlearning Contexto Tecnológico. En esta etapa se debe ver la tecnología existente en el mercado para dar soporte a las posibles soluciones de mlearning Análisis En esta fase se realiza un estudio de los usuarios finales del sistema mlearning a desarrollar, así como de las restricciones internas y externas del proyecto. Acá deberán identificarse aquellas variables más significativas que pueden interferir con el diseño y desarrollo. Usuario final. Aquí se deben especificar las características de los usuarios a nivel cognitivo, modelo mental y sus variables descriptivas más importantes. En este caso por ejemplo será vital definir si el usuario final será un escolar o un Adulto, ya que ambos tienen comportamientos cognitivos diferentes. Restricciones. Se definen acá todas las restricciones presentes que deben ser consideradas en el diseño y desarrollo del sistema a modo que el usuario pueda desenvolverse correctamente. Contexto de Aprendizaje. Acá se analiza el contexto en el cual se desarrollará el aprendizaje, ya que debido a la movilidad que proveen los dispositivos utilizados en mlearning, el lugar donde se encuentra el usuario al momento de realizar alguna acción debe ser considerado Diseño En las fases anteriores se determinó la factibilidad del proyecto y se comprendió el problema de una manera más acabada. Ahora se realiza un planteamiento relacionado con la lógica que se busca obtener como resultado del desarrollo. Definiciones de HCI. Acá se definen guidelines específicos que permiten diseñar las interfaces y la interacción centrándose en el usuario final. Tareas. Se definen cuales serán las tareas que tendrá que realizar el usuario en el sistema que se pretende desarrollar Implementación Ya terminada la fase anterior, se tiene claro cuál es el problema a resolver, y más aún, una buena forma para hacerlo. En esta fase se harán tangibles las decisiones tomadas en base a un prototipo. Interfaces. En esta etapa se implementan las distintas interfaces que el usuario utilizará para interactuar con el sistema. Se deben considerar las características de los dispositivos móviles a utilizar, debido a que estos presentan restricciones en cuanto a tamaño de pantalla e interfaz de input, a modo de sacar el mayor provecho posible. Funcionalidades. Esta etapa consta de la definición de estructuras de datos, arquitectura y funcionalidades que se desean implementar. Se toma las actividades de las tareas a realizar e implementa las funcionalidades necesarias a modo de que estas puedan ser realizadas sin problemas. 163

166 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Evaluación Luego de terminado el prototipo, producto de la etapa anterior, se realizarán evaluaciones que permitan detectar posibles errores o defectos, para luego modificar o mejorar el sistema. Se considerarán las siguientes tareas descritas a continuación. Evaluación de usabilidad. Para hacer una evaluación de las interfaces diseñadas, se deben aplicar evaluaciones de usabilidad, cuantitativas y cualitativas, para asegurar que la interacción con el sistema sea optima por parte del usuario. Evaluación de funcionalidades. Se validan si las funcionalidades del sistema desarrollado funcionan correctamente. Estas se testean realizando pruebas exhaustivas en laboratorio sobre el comportamiento que tendrá el sistema en distintas situaciones. El hecho de ser una prueba en laboratorio permite ir controlando las variables que determinarán una prueba. Contexto Real. Durante el diseño de las interfaces del sistema a desarrollar es necesario considerar evaluaciones en el ambiente real. Básicamente es ver cómo el usuario se desenvuelve en un contexto real con el sistema. Contexto de Laboratorio. A diferencia del anterior, acá se tiene la ventaja de poder controlar variables que determinarán un experimento en particular. Estas evaluaciones tendrán así un carácter más focalizado. 7.4 Arquitectura del Sistema Resultante A partir del año 2004 surge con fuerza una nueva web que se ha denominado Web 2.0, caracterizada fundamentalmente por haber convertido Internet en un espacio participativo, lleno de herramientas que permiten la colaboración de los usuarios de manera sencilla. Uno de los retos del profesor es que el alumno ha pasado de ser un ente pasivo (receptor) a uno cada vez más activo (colaborativo) quien ahora es un creador de conocimiento, por lo cual el docente ha evolucionado del experto que dicta clases magistrales al facilitador, orientador de trabajos, asesor que acompaña al estudiante en su camino de formación. Los portales Web educativos, las redes sociales, los espacios de intercambio de elementos multimedia (Slideshare, YouTube, scrib, flickr, etc.) entre otros recursos de la Web 2.0 están propagándose y popularizándose entre los estudiantes, convirtiéndose en herramientas indispensables para el desarrollo de sus actividades cotidianas. Actualmente, la llamada Web 3.0, también conocida como Web Semántica, posee el potencial de transformar la web en un cerebro en donde la información va a ser organizada de una forma similar mediante un mapa cognitivo. Esto puede permitir la creación de una aplicación conformada por contenidos interconectados entre sí, mediante formatos comunes de integración y combinación. La arquitectura propuesta está inspirada en los dos puntos expuestos anteriormente, conformando una aplicación móvil, donde se permita visualizar contenido de una forma eficiente, consiguiéndolo a través de objetos de aprendizaje especializados para móviles. (ODA s, Audiobooks, etc.) Adicionalmente a la visualización de contenidos se propone la utilización de una red social semántica, que permita conducir recursos a un mismo canal admitiendo que los alumnos colaboren en la creación de dichas redes de información. También tomando en cuenta que no todos tendrán conexión full time (3G o WAP), ni acceso a Internet inalámbrica, una parte fundamental de la arquitectura es la consideración de generación de procesos de información de forma off-line. 164

167 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES Contexto mlearning Dentro de los distintos escenarios planteados, para representar la problemática en los dispositivos móviles de aprendizaje, se consideró la posibilidad de que un alumno pueda acceder a la información a través de un dispositivo móvil, y que a su vez pueda tener o no conexión a Internet. Tomando en cuenta que nuestro objetivo es el desarrollo de una aplicación para móviles, se debe hacer énfasis en las acciones que pueden realizarse delimitando de esta manera el alcance que se pueda tener. Figura 2.4: Contextos de mlearning. Fuente propia Descripción de la Arquitectura A continuación se describirán cada una de las capas que conforman nuestra arquitectura, en donde se han tomado en cuenta propuestas hechas por algunos autores (Trifonova & Ronchetti, 2004; Wains & Mahmood, 2008), en que se busca aprovechar plataformas ya desarrolladas de elearning para su uso en contextos de mlearning, la cual sale esquematizada en la Figura Dispositivos de Escritorio Figura 2.5: Arquitectura propuesta. Fuente propia. Estos dispositivos corresponden a todos aquellos que no poseen como característica ser móviles, ya sea debido a su tamaño o autonomía. Un ejemplo de este tipo de dispositivos será un computador de escritorio, el cual posee una conexión a Internet que permite acceso a una plataforma de elearning (elms). 165

168 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Dispositivos Móviles Estos dispositivos corresponden a todos aquellos que como característica principal tienen la movilidad, debido a su tamaño, autonomía y la posibilidad de conectarse a Internet donde esta se encuentre disponible, ya sea mediante el uso de una red Wi-Fi, 3G, etc. Estos dispositivos son las Pocket PC y Smartphones. Los dispositivos deben tener la capacidad de correr aplicaciones instaladas por el usuario, ya que para acceder a la plataforma de mlearning (mlms) se utilizará una aplicación especial que permitirá mejorar la experiencia usuario. Este contiene los siguientes componentes y sub-componentes: Aplicación. Para permitir la conexión del dispositivo móvil a la plataforma de mlearning (mlms) una aplicación especial correrá en el dispositivo móvil, permitiendo visualizar contenidos de la plataforma pero a su vez permitiendo otras funcionalidades, como por ejemplo el procesamiento de datos, cosa que no es posible lograr de manera acabada en dispositivos móviles a través de un browser que acceda a una página web que permita descargar contenidos. o Procesamiento de Datos. El dispositivo, gracias a la aplicación y el hardware, será capaz de procesar los datos utilizados en la experiencia de mlearning, de manera que si el usuario se encuentra fuera de un área con conexión a Internet para acceder a la plataforma este pueda seguir trabajando. Off-Line. El procesamiento será off-line si es que el usuario se encuentra fuera de un área con acceso a Internet o si se justifica que los datos pueden ser procesados en el dispositivo, liberando de esta carga a la plataforma de mlearning. On-Line. Corresponderá al procesamiento que se realiza por parte de la plataforma. En este caso la aplicación estará encargada de enviar los datos y recibir la respuesta. o Memoria. Ya que la aplicación instalada en el dispositivo móvil permitirá realizar trabajo de manera off-line, será necesario tener un lugar donde el usuario pueda tener datos que ha descargado de la plataforma o datos que el mismo ha ingresado. o Administrador de Notificaciones. La aplicación, a través del Administrador de Notificaciones podrá informar al usuario sobre cambios en los datos administrados por la plataforma o de noticias importantes generadas por otros usuarios. Por ejemplo, algún usuario podría querer notificar la creación de una actividad especial a un grupo de usuarios elms Esta parte de la arquitectura corresponde por si sola a una plataforma de elearning, con todas las partes que esta debe tener para funcionar de manera correcta, como por ejemplo la encargada de la administración de contenido, preferencia de usuario e índice temático, entre otras. En particular, el diseño se basa en una arquitectura de 3 capas: (1) Datos, (2) Lógica de negocio y (3) Capa de presentación. Capa de presentación. Esta capa tiene la función de presentar el sistema al usuario, le comunica la información y captura la información del usuario en un mínimo de proceso, la cual puede realizar un filtrado previo para comprobar que no hay errores de formato. Esta capa se comunica únicamente con la capa que posee la lógica de negocio. Lógica de negocio. En esta capa residen los programas que se ejecutan, se reciben las peticiones del usuario y se envían las respuestas tras el proceso. Esta capa se comunica con la capa de presentación, para recibir las solicitudes y presentar los resultados, y con 166

169 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES la capa de datos, para solicitar al gestor de base de datos para almacenar o recuperar datos de él. o Red Social Semántica. Esta capa representada en la arquitectura, es la encargada de dinamizar el proceso de enseñanza y aprendizaje, integrando en una misma aplicación diferentes servicios Web 2.0. Básicamente se brindan canales de información, correspondientes a diferentes temáticas. En cada uno de los canales se permite interactuar al alumno con el contenido ó alumno con alumno, permitiendo la inclusión de diferentes tipos de recursos, (video- YouTube), (sms-twitter), (imagen-flickr), (referencias-delicious) a través de tags (etiquetas), con el objetivo de brindar información consolidada y referenciada. Con el uso de esta RedSS (Red Social Semántica), pretendemos que la información nos llegue de manera inteligente, siendo esta red capaz de procesar la actividad de un usuario, analizando las búsquedas, frecuencias de acceso y sus preferencias, permitiendo a las aplicaciones reutilizar la información. Cada canal de información será alimentado por los diferentes usuarios, potencializando de esta manera el uso de estos servicios, admitiendo recursos (imágenes, videos, fotografías, etc.) referencias bibliográficas y vínculos de interés, promoviendo de esta manera el aprendizaje colaborativo. De la misma manera que la RedSS permite añadir elementos a los canales temáticos, también permite realizar consultas inteligentes, mostrando recomendaciones, sitios más visitados y últimos comentarios realizados por los compañeros de clase, permitiendo al usuario final una búsqueda eficiente, ya que mostrará los recursos relacionados a la temática específica, y contextualizados a su realidad de estudio. o Administrador de contenido. Los sistemas de elearning permiten gestionar los recursos a modo de organizarlos en cursos, o categorizarlos como ejercicios, lecturas, etc. Esta parte de la arquitectura cumple con dicha función intentando dar una jerarquía a la información. o Preferencias del usuario. Esta parte de la arquitectura brinda la capacidad de administrar la información y preferencias de los distintos usuarios, generándose perfiles que permiten personalizar la forma con la cual ellos recibirán los contenidos. o Índice temático. La información de la plataforma de elearning, y por ende la de mlearning, se encontrará indexada mediante un índice temático, el cual facilitará las búsquedas por parte de los usuarios. Datos. En esta capa residen los datos y es la encargada de acceder a los mismos. Está formada por uno o más gestores de bases de datos que realizan todo el almacenamiento de datos, reciben solicitudes de almacenamiento o recuperación de información desde la capa que posee la Lógica de negocio. o ODAs. Corresponde a una colección de Objetos Digitales de Aprendizaje los cuales pueden ser accedidos por los usuarios de la plataforma. o Metadatos. Son datos que permiten de alguna forma catalogar los ODAs para facilitar su búsqueda o saber el contexto en que deben ser aplicados mlms Esta parte de la arquitectura es la que permite potenciar ciertas características de un sistema de elearning en un contexto móvil. La mlms sólo puede ser accedida mediante la aplicación instalada en el dispositivo móvil. 167

170 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Administrador de Contenido Móvil y Presentación. Es importante en plataformas de elearning el cómo se realiza la distribución de contenidos. En particular esta componente se encargará de ver cómo los datos o contenidos deben ser presentados a la aplicación. Sincronización. Al existir un uso off-line de la aplicación es necesario tener un mecanismo que permita mantener coherencia entre los datos existentes en el dispositivo y los existentes en el sistema. Durante el funcionamiento off-line, las acciones pueden ser capturadas a modo de que cuando se tenga conexión estas puedan ir siendo ejecutadas en la plataforma Colección de APIs Servicios Web 2.0 Esta parte de la arquitectura se encargará del uso de las distintas APIs que brindan los servicios web 2.0 para poder integrarlos a la plataforma. Se usarán tantas APIs como servicios se deseen involucrar Interfaces basadas en Web Services Esta capa permite crear un canal de comunicación entre la plataforma elms y mlms utilizando Web Services para lograrlo. Un web Service es básicamente un conjunto de protocolos y estándares que sirven para intercambiar datos entre aplicaciones, esto logra que distintas aplicaciones de software desarrolladas en lenguajes de programación diferentes, en este caso el elms y el mlms, puedan utilizar los servicios web para intercambiar datos. 7.5 Aplicaciones y mejores prácticas en m-learning Existen variadas experiencias de uso de dispositivos móviles para promover el aprendizaje. Algunas de las experiencias utilizan agendas electrónicas, mientras que otras utilizan teléfonos móviles. Los trabajos de Zurita & Nussbaum (2001, 2007) utilizan PDAs en el contexto escolar, de manera de promover un aprendizaje colaborativo. Para ello los autores diseñaron una interfaz que le presenta a los alumnos preguntas de selección múltiple que deben responder colaborativamente. Si no hay acuerdo en el grupo o la respuesta es incorrecta, el grupo en su conjunto debe discutir y negociar nuevas posibles respuestas. Este proceso es seguido de modo remoto por el profesor, que tiene en su propio dispositivo un registro del avance y de los problemas que cada uno de los grupos tiene en el proceso. Existe un proyecto mlearning que se ha realizado en conjunto entre investigadores de Italia, Suecia y el Reino Unido (Attewell, 2005). El objetivo de este proyecto ha sido utilizar las tecnologías portátiles para proporcionar alfabetización y experiencias de aprendizaje para jóvenes entre 16 y 24 años de edad. Este proyecto investigó cómo las tecnologías móviles en manos de estos jóvenes, ahora y en un futuro próximo, les cambia sus actitudes para el aprendizaje, para así poder contribuir a mejorar sus capacidades y oportunidades de vida. MOBIlearn (Lonsdale et al., 2004) es un proyecto Europeo para la investigación y desarrollo de soluciones computacionales para dispositivos móviles que sean sensibles al contexto, tanto informal, relacionado con espacios para la solución de problemas, como formal (el trabajo y el aprendizaje). La idea base de este proyecto es generar una arquitectura móvil genérica basada en subsistemas que interactúan a través de protocolos de red con tal de que el aprendizaje de contenidos y servicios sea pertinente y oportuno. Existe una iniciativa de Nokia, la Fundación Internacional para la Juventud (Pearson) y el Programa de Desarrollo de Naciones, el Text2Teach (2008). Este proyecto consiste en un programa educativo para profesores y alumnos que permite que accedan a información utilizando teléfonos móviles, información a la cual de otro modo no tendrían acceso. Como 168

171 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES resultado, los profesores en cualquier parte del mundo tienen la capacidad para seleccionar y recibir documentos educativos digitales, tales como vídeos, fotos, texto y archivos de audio. Lo más relevante del proyecto es el aprovechamiento que se tiene de la tecnología que ya dispone la comunidad educativa. La aplicación Mobile Author (Virvou, 2004) ayuda a los profesores a crear y mantener sus cursos en plataformas virtuales. Esta aplicación entrega a los profesores un dominio para insertar datos en un repositorio (lecciones, pruebas de evaluación, etc.). Luego, tanto los alumnos como el profesor tienen acceso a dicha bases de datos, y así pueden acceder al material disponible. Toda la comunicación se lleva a cabo por medio de mensajería SMS. Xiaoyan et al., (2007) presentan un sistema de aprendizaje móvil que puede ser adoptado para cualquier clase. El sistema consiste en que toda la clase está online, los alumnos utilizan sus teléfonos móviles para enviar mensajes de texto al instructor y así comunicarse. En estos mensajes se puede incluir preguntas, sugerencias, solicitudes o cualquier otra necesidad de los alumnos. El profesor por su parte entrega respuesta a los mensajes por medio de una pantalla, ya sea escribiendo sobre ella o bien dando una respuesta oral. Junto con esto, por medio de mensajes pre-creados de rápido acceso los alumnos pueden notificar al profesor que su ritmo es muy rápido, que la letra no se entiende o bien que aumente el volumen de la voz. Una vez que los alumnos están trabajando, el profesor puede monitorear el trabajo de cada uno de sus alumnos, casi en tiempo real, pudiendo otorgar ayuda si lo estima conveniente. ConcertStudeo (Dawabi et al., 2004) consiste en una plataforma que implementa la integración de dispositivos móviles PDAs, pizarra electrónica y la interacción cara a cara, con tal de generar espacios de aprendizaje. ConcertStudeo proporciona herramientas para la interacción tales como brainstorming, concurso y votación aprovechando la conectividad inalámbrica de los dispositivos. Además el sistema permite utilizar diapositivas hechas en formato PowerPoint. Toda la información es compartida entre los dispositivos que los usuarios pueden utilizar sin mayores dificultades. De la experiencia desarrollada, los autores concluyen que para los participantes fue motivador trabajar con los dispositivos PDAs y la pizarra electrónica, así como también el hecho de poder utilizar presentaciones desarrolladas con PowerPoint y que los resultados de la interacción se puedan preservar como parte del proceso de aprendizaje, resultados que pueden ser utilizados a futuro quedando como parte del material disponible. El Proyecto Eijiro (2008) consiste en un diccionario en línea de japonés-inglés/inglésjaponés al que el usuario puede acceder utilizando su teléfono móvil. Este proyecto comenzó en diciembre del año 2002 y actualmente mantiene en promedio consultas por día. La red de excelencia Kaleidoscope (Kaleidoscope, 2008; Sharples, 2007) promueve el encuentro de múltiples investigadores en el área de elearning para debatir sobre los aspectos más relevantes del futuro de esta área de conocimiento. Dentro de esta red existe un grupo de trabajo dedicado a los temas de mobile Learning. Involucra cerca de 1000 investigadores en 24 países europeos más la participación de Canadá. MyArtSpace (Sharples et al., 2007) fue un proyecto de un año de duración del Departamento de Cultura, Medios y Deporte de Reino Unido que desarrolló y evaluó el uso de tecnología móvil por parte de estudiantes en sus visitas a museos y galerías de arte. Abarcó cerca de 3000 estudiantes en tres museos y afrontó el problema de la preparación de las visitas y su conexión con las actividades y temas de clase. El Proyecto AMULETS (Advanced Mobile and Ubiquitous Learning Environments for Teachers and Students) (Järvelä et al., 2007) explora cómo diseñar, implementar y evaluar escenarios educativos innovadores soportados por móviles y computación ubicua. Durante varias experiencias niños de escuela usaron smartphones, PDAs, GPS y ordenadores en diversas actividades de campo en las asignaturas de ciencias naturales, historia y geografía. 169

172 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Otro proyecto, el Digital Narrative (DN) (Sánchez & Tangney, 2006) se involucra una aproximación para la creación colaborativa de videos capturados con dispositivos móviles. Para ello definen un argumento entre los participantes, definen un mapa conceptual asociado y realizan toda la producción. El proyecto MOTEL (Mobile Technology Enhanced Learning) (Proyecto MOTEL, 2008) desarrolló una infraestructura para soportar estudiantes e investigadores en un entono móvil en la Universidad de Bergen en Noruega. El proyecto involucra georeferenciación por medio de mensajes, interoperabilidad entre varios formatos de representación de puntos en el espacio y uso de la información generada por los usuarios. En MeduMobile (Scrader et al., 2006) dispositivos móviles fueron usados para generar contenidos multimedia para soporte a estudiantes y profesores de medicina. El objetivo era entrenar a los estudiantes en rutinas de la dinámica doctor-paciente. En el proyecto Flex-Learn (Gjedde, 2008), un proyecto entre Universidad Danesa de Educación y varios socios industriales, se estudiaron nuevas formas de dar soporte a los conductores de camiones mediante el uso de teléfonos móviles para distribuir lecciones en video. En Derycke et al. (2007), se comenta el desarrollo de un sistema llamada PTA (Personal Training Assistant) que combina dispositivos móviles y espacios inteligentes incorporando RFID y Bluetooth para soportar aprendizaje en el trabajo, siendo el lugar de trabajo tiendas y supermercados. El Proyecto MOSAIC Learning (2008) conformado por un consorcio de 6 universidades Españolas, está orientado a la investigación, implementación y demostración de cómo las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) han modificado el entorno convencional de aprendizaje y han creado nuevos entornos hasta ahora imposibles de utilizar que han demostrado ser operativos, colaborativos y productivos. Uno de sus grupos de trabajo desarrollo pilotos para evaluar tecnologías móviles y ubicuas como alternativa para potenciar el aprendizaje e incorporarlas en la vida del estudiante o profesor (Ramirez et al., 2008). En el trabajo de Sánchez et al. (2008), se presenta el proyecto ABTm, cuyo objetivo fue diseñar, desarrollar, aplicar y evaluar una metodología basada en videojuegos interactivos para dispositivos móviles (PocketPC), orientada al desarrollo de habilidades de resolución de problemas en ciencias naturales entre estudiantes de educación básica. La metodología consistió en actividades preparatorias con el profesor, diseño de actividades de trabajo en el aula, actividades en terreno con videojuegos de trivia para pocketpc y una actividad central con un videojuego móvil de nombre Evolución, también para pocketpc. El problema central a resolver en Evolución consiste en manipular los factores clave para la preservación y desarrollo de distintas especies del reino animal en un medio ambiente cambiante y desconocido. El videojuego ha sido diseñado y desarrollado para pocketpc, y contempla actividades dentro y fuera de la escuela en donde la movilidad del dispositivo se aprovecha al máximo. En las actividades en terreno los alumnos fueron confrontados a la tarea de investigar sobre las especies y su evolución observándolas directamente tanto en un zoológico como en un museo. En este proyecto los autores presentan resultados en el uso de tecnología móvil en un ambiente abierto, en que los niños se sienten cómodos interactuando con la tecnología y participando con su entorno, aprendiendo contenido y habilidades de alto orden. En la misma línea, el proyecto AMB (Sánchez et al., 2009) presenta una propuesta que incorpora videojuegos móviles para el desarrollo de capacidades de resolución de problemas y el aprendizaje de conceptos y procesos de la evolución de las especies. Los autores plantean que la metodología de integración de juegos móviles en ciencias permite el desarrollo de habilidades de resolución de problemas, facilita el aprendizaje de contenidos de evolución de las especies y mejora las condiciones de aprendizaje de la ciencia en el contexto escolar. 170

173 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES Sánchez & Flores (2008) presentan AudioNature, una aplicación basada en audio diseñada y desarrollada para dispositivos móviles, con un diseño centrado en el usuario con discapacidad visual y destinada a apoyar el aprendizaje de las ciencias. El contenido de la aplicación consiste en simular un ecosistema que se presenta alterado y el usuario debe lograr dejarlo en un cierto equilibrio mediante la interacción con diversas variables ambientales con las que se puede interactuar por medio del software. Se realizaron evaluaciones de usabilidad e impacto cognitivo del uso de la herramienta. La evaluación de usabilidad permitió definir, rediseñar, modificar y adaptar el diseño de las interfaces del software de acuerdo al modelo mental de usuarios con discapacidad visual especialmente en el manejo de un dispositivo móvil pocketpc. Los usuarios aceptaron la interfaz, disfrutaron la interacción con AudioNature, se sintieron motivados y aprendieron ciencias. La evaluación cognitiva del estudio muestra que las intervenciones lúdicas facilitan la interacción entre el usuario y el software. Los usuarios mostraron mayor seguridad en el desarrollo y elaboración de teorías de acción que permiten resolver el problema planteado. AudioGene (Sánchez & Aguayo, 2008) es un juego educativo y colaborativo que integra a usuarios videntes y no videntes, con un enfoque en la resolución de problemas con contenidos de Biología. Este videojuego busca la integración de usuarios ciegos en ambientes heterogéneos, es decir, conseguir una interacción en igualdad de condiciones con usuarios videntes. Se midió el impacto que puede generar el uso de AudioGene en la integración de alumnos ciegos y videntes. Los resultados muestran que el software ayuda a generar un ambiente de trabajo escolar donde se olvidan las diferencias de visión y los niños interactúan libremente entre ellos, aportando con ideas para resolver problemas y construir conocimiento entre los participantes del equipo. AmbientGPS (Sánchez & Sáenz, 2008) entrega una solución de hardware y software para ayudar a usuarios ciegos en sus tareas diarias de movilidad exterior. Este software basado en sonido funciona en una pocketpc en conjunto con un dispositivo GPS de conexión bluetooth. Los resultados de la evaluación de usabilidad muestran que prácticamente no existe dificultad en el uso de ambientgps. Los usuarios con discapacidad visual fueron capaces de desplazarse a los destinos requeridos sin problemas, incluso en ambientes desconocidos, llevándolos a descubrir mejores caminos para alcanzar sus destinos. En el mismo contexto mbn, mobile Blind Navigation (Sánchez & Maureira, 2007) es un sistema de navegación para ser utilizado en una red de Metro. Sin necesidad de ningún otro dispositivo más que una handheld de tipo PocketPC, el usuario puede obtener información de las estaciones del Metro y ciertas ayudas que le permiten obtener un desplazamiento autónomo. AudioTransantiago (Sánchez & Oyarzún, 2008) es una aplicación para dispositivos móviles (PocketPC) que permite planificar y entregar información de contexto durante los viajes en microbus urbano haciendo uso de voces sintetizadas. La evaluación del software como apoyo a la realización de viajes a bordo de microbuses, demostró que los usuarios logran mayor autonomía y eficacia en su traslado, mejorando su movilidad y orientación. En el mismo ámbito, MOSS (Mobility and Orientation Skills and Strategies) (Sánchez, 2009), es un sistema de navegación para uso dentro de una escuela con un dispositivo móvil pocketpc para niños ciegos. Se presenta un análisis in situ sobre el desplazamiento de las personas ciegas, un estudio sobre las limitantes de las ayudas tradicionales como el bastón y los perros guías, y se discute el software desarrollado. Se discuten además resultados que validaron las interfaces diseñadas y que demostraron que la utilización del software en conjunto con actividades cognitivas aumenta el conocimiento de un usuario ciego sobre el entorno representado, desarrollando habilidades que reflejan un desplazamiento más eficiente, eficaz, seguro e independiente. TUGeoWiki (Brown et al., 2006) es una solución estilo wiki que puede ser utilizada en escenarios móviles donde el usuario ingresa datos textuales e imágenes para alimentar una base 171

174 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN de datos que podra ser accedida por compañeros de manera colaborativa. Para ello hace uso de tecnologías asociadas a la Web 2.0 y la geolocalización. 7.6 Impacto del uso de los dispositivos móviles en educación Diversos autores se han interrogado respecto del posible potencial pedagógico que tienen los dispositivos móviles (Facer et al., 2004; Williams et al., 2005). Existen dos enfoques para investigar el uso de dispositivos tecnológicos. El primero busca dar respuesta a partir de los usos teóricos definidos por quienes diseñan y conciben los dispositivos o por quienes diseñan políticas y metodologías de uso. Este enfoque normativo es interesante ya que permite dilucidar los usos posibles y deseables (Winograd & Flores, 1989). El segundo enfoque busca respuestas desde la experiencia de los usuarios, analizando cómo ellos adoptan e incorporan las tecnologías en sus prácticas cotidianas, pudiendo coincidir con lo diseñado o bien diferir (Haddon, 2001). Desde nuestra perspectiva, las tecnologías no determinan las prácticas de los usuarios pero tampoco son independientes de ellas. Las tecnologías provocan, facilitan, generan contextos de uso pero dejan espacios para la improvisación de los usuarios, para la negociación de sentido y uso, para el rechazo o el desinterés (Salinas & Sánchez, 2006). En el trabajo de Keegan (2006) se discute la incorporación de la educación móvil como una propuesta de negocios entre universidades, establecimientos educacionales y compañías de telefonía móvil. El autor agrega que no basta con proponer una tecnología, sino que se debe tener un kit completo de trabajo, que contemple una metodología de trabajo, considerando a todos los actores del aprender. Estos kits deben considerar no sólo a la tecnología móvil sino a todo el proceso de aprendizaje, por lo que el material también debiera consistir de ejercicios, resúmenes, recordatorios de exámenes, etc. Otros autores ponen énfasis en cómo los dispositivos móviles se integran en dinámicas interactivas, facilitando la comunicación entre pares, el intercambio de datos, la interacción cara a cara y la colaboración (Chan et al., 2006), incluso existe un trabajo en donde se compara el uso de una pocketpc y un computador de escritorio para actividades de aprendizaje con alumnos con edades de 7 y 8 años. Los resultados de esta experiencia muestran que para los alumnos les fue más sencillo y natural interactuar entre ellos y con el software utilizando los dispositivos PocketPC considerando, entre otras cosas, que la barrera de la pantalla del computador de escritorio no existe en este ambiente (Nussbaum et al., 2007) Videojuegos serios móviles Los videojuegos históricamente han sido diseñados y desarrollados para computadores personales o bien consolas de juegos, con grandes capacidades gráficas y modos de interacción particulares de cada dispositivo. Con la aparición de los dispositivos móviles lo que se ha logrado en gran medida es transportar estos videojuegos a los nuevos dispositivos, pero esto no los hace videojuegos móviles, tan sólo los ha hecho portables a otra plataforma. El mayor problema radica en que los videojuegos fueron diseñados para otro contexto de uso y formas de interacción, aspectos claves al momento de diseñar videojuegos móviles, principalmente cuando estos son de carácter educativo (Thomas et al., 2004). El desarrollo de aplicaciones educacionales para su uso en teléfonos móviles se enmarca en videojuegos de tipo trivia. Existen diversas experiencias (Petrova, 2005, 2007) que utilizan este método y aprovechan la potencialidad de la mensajería SMS para el intercambio de preguntas y respuestas. Lindquist et al. (2007) utilizan este método y evitan usar otros dispositivos tecnológicos como un notebook o dispositivos handheld que no sean teléfonos móviles. Para estos autores el uso de estas preguntas con alternativas obviamente no permite a los alumnos expresarse y conlleva además que el evaluador debe plantear preguntas muy específicas, 172

175 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES limitando el espectro de evaluación. Mohammad et al. (2006), discuten una interfaz adaptativa de mlearning para realizar cuestionarios, adaptándose según los estilos de aprendizaje de los alumnos. Thomas et al. (2004) plantean que se debe considerar completamente el contexto al momento de generar videojuegos serios móviles, esto es, no sólo aprovechar información como la ubicación y posición del alumno, sino también sus formas de jugar, velocidad de los movimientos, tiempos, cambios en el ambiente, aceleración, manipulación de los objetos, etc., todos los aspectos que permitan obtener un real videojuego móvil. Hoy en día con un acelerómetro se pueden obtener datos relacionados con los modos de interacción, además de que es posible aprovechar otras cualidades que no nos entrega un computador personal. Un proyecto (Sánchez, 2007) diseñó, implementó y evaluó una metodología de uso de juegos móviles para el aprendizaje de la ciencia y el desarrollo de habilidades de resolución de problemas en alumnos de educación primaria. Esta metodología incluía dos software para pocketpcs y una serie de actividades que los alumnos debían realizar acompañados por su profesor dentro de la sala de clases y en contextos fuera del establecimiento escolar (un zoológico y un museo). Entre los aspectos del proyecto más valorados por los alumnos estaba justamente el contexto lúdico de aprendizaje y la posibilidad de desarrollar actividades de aprendizaje fuera del contexto escolar. Un estudio (Kuts, 2008) presenta un enfoque para un juego móvil multijugador. La premisa del estudio es la utilización del modo multijugador en un contexto móvil. Los autores presentan un estudio preliminar de usabilidad con usuarios finales y sus resultados son alentadores, siendo posible emplear un modo multijugador en un contexto móvil. Esto sin duda abre un campo nuevo en el modo de jugar videojuegos móviles, en el que se podrán generar comunidades de juego tal y como ocurre en un contexto estático. Ejemplos de juegos para DS hay varios, uno de ellos es Brain Training, el cual incluye variadas pruebas de memoria, lógica, etc. que permitirán, según sus creadores, ir entrenando el cerebro del jugador. El juego es adictivo, ya que fomenta la superación de una puntuación gracias al seguimiento diario de todas y cada una de las pruebas realizadas. Las habilidades que el jugador puede desarrollar van desde diversas habilidades cognitivas, como memorización hasta seriación (Brain Training, 2010). El videojuego Training For Your Eyes, también para DS, permite ir entrenando las capacidades visuales del jugador, buscando mejorar su edad visual llegando a los 20 PEl jugador logrará lo anterior a través de la práctica diaria, a la cual podrán acceder hasta un máximo de cuatro personas simultáneamente. Cada día se deberá utilizar el juego y empezar, por ejemplo, por la opción Práctica recomendada para hoy. Desde aquí se accederá a las pruebas que la máquina determinará como mejores para cada día, haciendo de esta manera que no haya una sesión igual a otra (Training For your eye, 2010). Por último, Big Brain Academy es un videojuego pensado para ejercitar la mente con ejercicios. Al comienzo el juego intentará evaluar el peso del cerebro del jugador realizando una serie de pruebas. Cuanto más pese el cerebro, más inteligente es o mejor es el tiempo de reacción. No hay un mecanismo de juego, puesto que es un conjunto de puzles sin que ninguno tenga mayor prioridad sobre los otros. Hay tres modos de juego: Prueba, Práctica y Competición. El juego cuenta con distintas etapas, dependiendo su tipo, las preguntas que el jugador tendrá que enfrentar serán enfocadas a pensar, memorizar, analizar, calcular e identificar. Es un juego muy recomendable para cualquier edad (Big Brain Academy, 2010). La aplicación de videojuegos serios móviles en el contexto escolar conlleva beneficios para los estudiantes y para profesores (Sánchez, 2007). La experiencia presentada en (Sánchez et al., 2007a) muestra un impacto positivo en el desarrollo de habilidades para la resolución de problemas, así como mejoras de parte de los alumnos en la motivación, colaboración y 173

176 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN compromiso con el trabajo realizado, y en particular, en la representación que los alumnos tienen de la ciencia. Los videojuegos móviles generan un compromiso de parte de los alumnos, incluso cuando la tarea que deben resolver es compleja. En general, los alumnos son poco tolerantes a la frustración y la realización de tareas complejas, pero gracias al uso de videojuegos se logra que los alumnos adopten un rol activo, constructivo, y entusiasta para aprender y resolver las tareas que se le plantean logrando un aprendizaje interactivo y motivador (Sánchez & Aguayo, 2008; Sánchez et al., 2008). Finalmente, un estudio (Sánchez et al., 2007b) destaca la importancia de que el desarrollo de juegos para fines educativos mantenga los atributos de aquellos videojuegos disponibles en el mercado y de amplio uso por parte de los alumnos. Además, el otorgar posibilidad de movilidad espacial da más naturalidad al aprendizaje y lo acerca a los estilos cognitivos de los actuales aprendices, al tiempo que permite conectar el saber escolar con contextos donde ese saber se hace relevante. 7.7 Conclusiones En el último tiempo la tecnología móvil ha penetrado con fuerza en el mercado y en la vida cotidiana de las personas. Principalmente esta tecnología la componen los teléfonos móviles que cada vez tienen mayor penetración, además de abarcar más estratos sociales y más rangos de edades. Los teléfonos móviles son parte de una tecnología que no conoce fronteras de usuario, son utilizados por adultos, jóvenes y niños para distintas tareas y propósitos. Mientras los usuarios adultos los utilizan mayoritariamente con fines de trabajo, los jóvenes y niños los ocupan más para mantener contacto con sus pares y familiares, utilizan con frecuencia los mensajes de texto y se involucran con videojuegos que pueden acceder por medio de estos aparatos. De este modo pensar en aprendizaje móvil no es descabellado, ya que los recursos existen e incluso con mayor cobertura que otras tecnologías como pueden ser los computadores de escritorio. También forman parte de este espacio, los dispositivos PDAs y más recientemente los netbook. Las PDAs han penetrado con fuerza y poco a poco se están fusionando con los teléfonos móviles. Su acrónimo proviene de Portable Digital Agenda, y es que así nacieron como una agenda digital, en que el usuario podía tomar sus notas, agendar compromisos y fechas importantes. Poco a poco se le han agregado funcionalidades y mayor capacidad de procesamiento, logrando tener la potencialidad de un computador al alcance de la mano. Gracias a la capacidad de proceso y ejecución de programas que proporcionan las PDAs en la actualidad y poco a poco también los teléfonos móviles, es que se pueden generar diversas aplicaciones para uso móvil y que son de gran ayuda para el aprendizaje. Este estudio da cuenta de diversas experiencias que muestran resultados positivos del uso de esta tecnología con alumnos en diversos ámbitos de estudio. Si bien en algunos países quieren prohibir el uso de teléfonos móviles por parte de sus alumnos es porque estos no son utilizados con fines de aprendizaje, sino que se usan de forma no controlada y sólo para el ocio. Entonces si los alumnos están utilizando la tecnología es necesario sacarle provecho educativo generando entornos educativos para el uso de estos dispositivos y metodologías con las que los alumnos se involucren en procesos de aprendizaje, creación y construcción de conocimiento. Algunas experiencias combinan aplicaciones para la enseñanza y el aprendizaje junto con herramientas de gestión académico-administrativa como mantener reporte de notas, noticias de los cursos, información de las salas de clases, etc., y cierto software para trabajar contenidos. Con esto es posible mantener al alumno informado de la gestión administrativa y académica. También es bueno aprovechar las cualidades que otorga la tecnología móvil, utilizando esta a actividades que son necesariamente móviles. Tal es el caso de la movilidad y orientación que 174

177 FRAMEWORK TÉCNICO Y APLICACIONES deben desarrollar los aprendices ciegos para poder lograr desplazamientos autónomos y sin mayores dificultades. Para acercarse al mundo de los alumnos y lograr mayor empatía con ellos muchas experiencias buscan proporcionar herramientas lúdicas para el aprendizaje. Existen diversas experiencias que se basan en videojuegos, buscando hacer del estudio una actividad motivadora, desafiante e interesante. Se está demostrando de manera creciente que los videojuegos con objetivos claros y bien orientados son potenciales herramientas para generar conocimiento y desarrollar habilidades de pensamiento en los usuarios. Algunas experiencias han utilizado esta forma para generar habilidades de resolución de problemas, de pensamiento matemático y científico e incluso habilidades de concentración. Existen experiencias en particular que utilizan videojuegos móviles para aprovechar la movilidad otorgada por estos dispositivos reutilizando otros espacios de aprendizaje fuera del aula. En este contexto, es necesario generar más espacios y métodos que permitan aprovechar más constructiva y educativamente los dispositivos móviles. Los alumnos los utilizan cotidianamente y la educación debe aprovechar de reutilizar estos intereses, motivaciones y energías para adaptar y rejuvenecer sus metodologías acercándolas al modo de hacer, interactuar, pensar y aprender de alumnos descritos como nativos digitales. Finalmente, en el mediano y largo plazo, nuevas tecnologías se sumarán a las posibilidades de explotación de un teléfono móvil para fines de aprendizaje, estas posibilidades permitirán develar nuevos escenarios para un aprendizaje dentro y fuera del aula, donde quiera y cuando quiera, un aprender móvil activo y constructivo. Ya se asoman nuevos dispositivos conocidos como netbook, con capacidad equivalente a un computador desktop o notebook, pero con menor tamaño, peso y a un precio asequible, que hace pensar que son las herramientas del mañana. Todas estas tecnologías móviles deberán converger a un dispositivo en que adultos, niños y jóvenes puedan realizar sus tareas en todo momento y en todo lugar, estando siempre conectados a sus pares, familias y al mundo. 175

178 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 7.8 Bibliografía ABI Research Press Release, Twenty Percent of Mobile Handsets Will Include Near Field Communication by 2012, tech. rep., ABI Research Ailisto H., Matinmikko T., Ylisaukko-oja A., Strömmer E., Hillukkala M., Wallin A., Siira, A E.. Pöyry, V. Törmänen, T. Huomo, & Tuikka, T. (2007). Physical browsing with NFC technology. Ailisto, H., Pohjanheimo, L., Välkkynen, P., Strömmer, E., Tuomisto, T., & Korhonen, I. (2006). Bridging the physical and virtual worlds by local connectivity-based physical selection. Personal and Ubiquitous Computing, vol. 10, no. 6, pp Arnall, T. (2006). A graphic language for touch-based interactions, in Proceedings of the Workshop Mobile Interaction with the Real World (MIRW 2006) Espoo, Finland. (E. Rukzio, M. Paolucci, T. Finin, P. Wisner, and T. Payne, eds.), pp , ACM. Attewell, J. (2005). Mobile technologies and Learning: A technology update and mlearning project summary. Learning and Skills Development Agency, European Commission Information Society and Media Directorate-General. ISBN The 4th World Conference on Mobile Learning, mlearn, South Africa, pp 1-25 Ballagas, R., Borchers, J., Rohs M., & Sheridan, J. G. (2006). The smart phone: A ubiquitous input device. IEEE Pervasive Computing, vol. 5, no. 1, pp Ballagas, R., Rohs, M., & Sheridan, J. G. (2005). Mobile phones as pointing devices. in Pervasive Mobile Interaction Devices (PERMID 2005) - Mobile Devices as Pervasive User. Barrett, R. & Maglio, P. P. (1998). Informative things: how to attach information to the real world. in UIST 98: Proceedings of the 11th annual ACM symposium on User interface software and technology, (New York, NY, USA), pp , ACM, Barton, J. & Kindberg, T. (2001). The cooltown user experience. Tech. Rep. HPL , Hewlett Packard Laboratories, Feb. 12. Barton, J., Goddi, P., & Spasojevic, M. (2003). Creating and experiencing ubimedia Tech. Rep. HPL , Hewlett Packard Laboratories, Mar. 03. Bhuptani, M. & Moradpour, S. (2005). RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems. Prentice Hall PTR, Big Brain Academy (2010). Evaluación del Juego. ig-brain-academy&catid=43:rankingjuegos&itemid=80 (Último acceso: 04/08/2010) Bohn, J. (2008). Prototypical implementation of location-aware services based on a middleware architecture for super-distributed RFID tag infrastructures. Personal and Ubiquitous Computing, vol. 12, no. 2, pp Borriello, G., Brunette, W., Hall, M., Hartung, C., & Tangney, C. (2004). Reminding About Tagged Objects Using Passive RFIDs. in UbiComp 2004: Ubiquitous Computing: 6th International Conference, Nottingham, UK, September 7-10, Proceedings (N. Davies, E. D. Mynatt, and I. Siio, eds.), vol of Lecture Notes in Computer Science, pp , Springer, Brain Training (2010). Evaluación del Juego. raint&catid=43:rankingjuegos&itemid=80 (Último acceso: 04/08/2010) 176

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186 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 184

187 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO Capítulo 8 Lenguajes de Modelado Educativo Manuel Caeiro Rodríguez, Martín Llamas Nistal, Luis Anido Rifón Departamento de Enxeñería Telemática Universidade de Vigo Resumen: Los Lenguajes de Modelado Educativo (EMLs: Educational Modeling Languages) han sido propuestos con el objetivo de permitir el modelado computacional de unidades didácticas de acuerdo a distintas aproximaciones pedagógicas. La utilidad práctica de dichos lenguajes se encuentra en su utilización como herramientas que facilitan el diseño, la comunicación y el desarrollo de unidades didácticas en base a los modelos que permiten crear. El estudio presentado en este capítulo se ocupa de las propuestas realizadas en el campo de los EMLs y realiza un análisis comparativo de las mismas, interesándose especialmente por sus características computacionales para permitir y facilitar el desarrollo de unidades didácticas en sistemas soportados por las TICs. 8.1 Introducción La aparición de los EMLs en el dominio de los sistemas de educación soportados por las TICs ha sido relativamente reciente. Estos lenguajes ofrecen una visión novedosa y original con respeto a otras soluciones existentes en el dominio, planteando en muchos aspectos un cambio importante en la concepción y el desarrollo de sistemas. A pesar de ello, los EMLs han despertado el interés de una creciente comunidad de investigadores y usuarios. Fruto de este interés se han desarrollado varias propuestas de estos lenguajes con los que se intenta satisfacer distintos objetivos e inquietudes. En concreto para este estudio se han identificado ocho lenguajes. El objetivo de este estudio es en gran parte conocer las características y capacidades de los EMLs. Con ello se pretende capturar el estado presente de las distintas iniciativas e identificar las posibles áreas de mejora o extensión. En este sentido, el análisis hace un hincapié especial en las necesidades pedagógicas y las posibilidades tecnológicas para los EMLs. En la siguiente sección se realiza una presentación general de los EMLs. Después se presenta el análisis de cada uno de los lenguajes, indicando primero los criterios utilizados y 185

188 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN estudiando cada lenguaje por separado. A continuación se realiza un resumen del conjunto de estudios. Por último se incluye un apartado de conclusiones en la que se realizan algunas reflexiones sobre las capacidades actuales y posibilidades de mejora para los EMLs. 8.2 Presentación de EMLs En esta sección se realiza una presentación general de los EMLs a través de su origen, definición, fundamentos y estructura básica Origen El concepto de EML fue propuesto en 1998 por un grupo de investigadores de la OUNL. Por aquel entonces, los sistemas educativos basados en las TICs habían alcanzado un desarrollado considerable, sobre todo los basados en la provisión de contenidos. Sin embargo, los desarrollos de sistemas para aproximaciones pedagógicas basadas en el constructivismo y en la colaboración aún eran incipientes (Britain & Liber, 2004). Los investigadores de la OUNL constataron entonces dos necesidades fundamentales: Por una parte, la necesidad de utilizar aproximaciones pedagógicas basadas en el constructivismo y la colaboración (Koper, 2001; Evans, 2001). La posibilidad de que los alumnos dispongan de los contenidos (aproximación basada en la provisión de contenido) resulta pobre desde un punto de vista pedagógico y no garantiza que se cumplan los objetivos educativos. El aprendizaje requiere de múltiples fuentes y actividades que pueden ser tan variadas como la resolución de problemas, la interacción con herramientas, la comunicación entre alumnos, etc. Por otra parte, la necesidad de soportar mediante la utilización de las TICs las distintas aproximaciones pedagógicas. Los sistemas existentes condicionaban en gran medida el tipo de aproximación pedagógica a desarrollar (Spector, 2001; Marra & Jonassen, 2001; Vrasidas, 2001). A causa de esto, los diseñadores y usuarios de los recursos didácticos tenían que adaptarse a una concepción pedagógica restrictiva en la que no podían desarrollar sus propias ideas. Ciertamente, la aplicación de las TICs en la educación se había centrado en el desarrollo de sistemas que básicamente se ocupaban de permitir la navegación entre contenidos. Esta situación se trasladó a los estándares, con propuestas tan relevantes como SCORM de ADL o los desarrollos que se plantearon entorno al movimiento de los Objetos de Aprendizaje (Wiley, 2002), Learning Objects (LOs). En SCORM se sigue la aproximación basada en la provisión de contenidos. El modelado de unidades didácticas consiste en la especificación de recursos didácticos (e.g. contenidos y cuestionarios) junto con el orden en el que los alumnos pueden acceder a dichos recursos. Por su parte, los LOs fueron concebidos como la unidad básica que debía permitir la reutilización e interoperabilidad de recursos didácticos (a semejanza del objeto software utilizado en la programación orientada a objetos). Para potenciar la creación de LOs, el IEEE LTSC realizó una definición del concepto LO (Duval, 2002; Anido & Rodríguez, 2002). En ella se caracteriza un LO como cualquier entidad, digital o no, susceptible de ser utilizada en aprendizaje, educación o formación. En dicha definición no se indicaba nada acerca de la estructura que debían tener los LOs. Por tanto, el procesamiento computacional que se podía desarrollar sobre los mismos se limitaba (en principio) a operaciones de búsqueda y localización. En este punto los investigadores de la OUNL propusieron una solución que permitiese el soporte computacional de unidades didácticas de acuerdo a distintas aproximaciones 186

189 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO pedagógicas. Dicha solución consiste básicamente en la caracterización de unidades didácticas en base a las actividades a realizar (Gifford & Enyedy, 1999). En lugar de ocuparse de los recursos didácticos y del acceso de los alumnos a los mismos, el punto central de su propuesta se encuentra en las actividades desarrolladas en la unidad didáctica. La actividad se utiliza como concepto básico de estructuración en el que se agrupan todos los elementos involucrados: participantes, recursos, control de acceso, etc. El desarrollo de una propuesta para el modelado de unidades didácticas en estos términos dio como resultado el EML. Los modelos de unidades didácticas caracterizados con el EML se denominan como Unidades de Estudio, Unit-of-Study (Koper, 2001). En una Unidad de Estudio se especifican las actividades que tienen que ser realizadas por ciertos roles (alumnos y profesores) en entornos de trabajo determinados, compuestos por recursos y servicios que los roles podían utilizar, para conseguir unos objetivos educativos concretos. También se especifican otras cuestiones como el orden entre actividades, el paso de datos de una actividad a otra, la asignación de roles a actividades, etc. De esta forma, además de describir los recursos didácticos se tienen en cuenta otras cuestiones que permiten proporcionar sentido pedagógico. Posteriormente, la propuesta del EML-OUNL suscitó el interés de organismos involucrados en la estandarización del aprendizaje electrónico: el CEN/ISSS WSLT y el consorcio IMS. Ambos organismos iniciaron programas para estudiar y desarrollar la nueva propuesta: En el CEN/ISSS WSLT se realizó una revisión de propuestas similares a las del OUNL-EML (Rawlings et al., 2002), identificando otro posible EML: PALO (Rodríguez-Artacho, 2000) en el que se planteaba cuestiones similares. En IMS adoptaron y desarrollaron con más profundidad la propuesta inicial de OUNL- EML para proponer su propio EML, que hasta el momento es el que ha tenido mayor repercusión: IMS-LD (Koper et al., 2003b). En las siguientes secciones se explora con mayor detalle los fundamentos y características principales de estos lenguajes Definición La revisión sobre EMLs realizada por el CEN/ISSS WS/LT (Rawlings et al., 2002) proporcionó una visión esclarecedora sobre las características de estos nuevos lenguajes. Los objetivos de esta revisión eran obtener un marco de referencia para el estudio de EMLs y un conjunto de criterios que permitiesen analizar la expresividad de los mismos. Entre sus resultados se encuentra la definición de EML: Un EML es un modelo de información semántica y su representación correspondiente, para describir el contenido y el proceso de una unidad de aprendizaje desde una perspectiva pedagógica para soportar la reutilización e interoperabilidad. En un análisis pormenorizado de esta definición se pueden destacar los siguientes puntos (Vantroys, 2003): Modelo de información semántica y su representación correspondiente. Se trata de un modelo de información semántica porque define un conjunto de entidades y relaciones entre ellas. A partir de este modelo se puede plantear una representación del mismo. En el contexto de esta tesis dicha representación se plantea en un lenguaje computacional, que hoy en día es normalmente XML. Sin embargo, en un contexto general, también podría plantearse un EML que no requiriese dicha representación computacional. Para describir el contenido y el proceso. El modelo se ocupa no sólo de la descripción del contenido sino también del proceso que se debe desarrollar. En dicho proceso deben considerarse las actividades previstas. 187

190 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Unidad de Aprendizaje. La Unidad de Aprendizaje, Unit of Learning (UoL), es equivalente al concepto de Unidad de Estudio del EML-OUNL. La UoL representa el concepto central de un EML en el que se describen los procesos, actividades, recursos y servicios necesarios para alcanzar determinados objetivos educativos. Desde una perspectiva pedagógica. Un EML debe permitir la caracterización de UoLs de acuerdo a distintas aproximaciones pedagógicas. Reutilización e interoperabilidad. Los EMLs se plantean en el contexto de estandarización de la educación electrónica con los propósitos generales de facilitar la reutilización y la interoperabilidad. Estos propósitos deben ser tenidos en cuenta en los modelos que los EMLs permiten crear Fundamentos La definición anterior implica que los EMLs debieran permitir el modelado de unidades didácticas de acuerdo a distintas aproximaciones pedagógicas. Este propósito es muy ambicioso y un tanto controvertido debido a que las aproximaciones pedagógicas presentan necesidades muy diversas y en algunos casos antagónicas. Más aún, el desarrollo de nuevas aproximaciones pedagógicas es posible y en la práctica cada docente puede desarrollar sus propias aproximaciones. Por tanto, como se ha indicado en las conclusiones de los capítulos anteriores, el desarrollo de los EMLs en los términos propuestos supone un gran desafío. Para abordar este desafío los EMLs se desarrollan en base al concepto central de Actividad. En contraposición a la predominancia de los contenidos y recursos educativos en general (e.g. simuladores, herramientas de comunicación) de los sistemas de educación electrónica existentes, el enfoque en las Actividades supone un cambio completo en la forma de abordar la caracterización y el soporte de unidades didácticas. Dicho cambio implica principalmente que la atención no sólo se centra en los recursos educativos, sino también en la forma en la que dichos recursos deben y pueden ser utilizados. La lógica y necesidad de este cambio se puede explicar utilizando el símil de una receta de cocina. En una receta se indican los ingredientes y los pasos a seguir (las instrucciones) para preparar un plato determinado. Sin embargo, de acuerdo a una concepción centrada en los contenidos las recetas, en general, sólo podrían indicar los ingredientes que forman parte del plato (en el caso de SCORM también podría indicarse el orden en que habría que utilizar dichos ingredientes). En cuanto a las herramientas necesarias para elaborar el plato sólo se podrían utilizar las herramientas que estuvieran disponibles en la cocina, de forma similar a las aplicaciones y servicios disponibles en sistemas de educación (es decir, no pueden precisarse los utensilios de cocina que se podrían necesitar en distintas fases o partes). Obviamente, la descripción de una receta de cocina en estos términos es insuficiente. En la mayoría de los platos los ingredientes necesitan ser procesados utilizando herramientas determinadas y combinándolos siguiendo operaciones más o menos complejas (e.g. la tortilla española requiere trocear las patatas en rodajas, freír las patatas con aceite muy caliente, romper y batir los huevos, etc.). Si la receta sólo indica qué ingredientes utilizar la posibilidad de éxito sería muy reducida. La situación en el modelado de unidades didácticas es similar. A nivel computacional, la capacidad de modelado de SCORM o de los LOs permite indicar los recursos, pero no cómo se deben/pueden utilizar (en realidad si permiten indicar un cómo, pero limitado al orden de utilización de los recursos). Por tanto, al no poder indicar dicho cómo, no es posible representar la forma en que las funcionalidades soportadas en las TICs deben cocinar las unidades didácticas. Por el contrario, el paradigma basado en actividades si permite este tipo de caracterización haciendo posible indicar las operaciones y procesos que se debe aplicar sobre los recursos educativos. 188

191 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO En este punto es importante volver a recordar que de acuerdo a su definición un EML no se plantea necesariamente como un lenguaje computacional. Es decir, no tiene porque ser posible su procesamiento por un sistema informático. Tanto en la concepción original de los desarrolladores del primer EML, como en la de los autores de la revisión del CEN, los EMLs se plantean como lenguajes de representación educativa, pero sin indicar si dicho lenguaje tiene que ser interpretado por una persona o por un sistema computacional Meta-modelo Básico La descripción de un EML se suele realizar en base a un meta-modelo que presenta las entidades del lenguaje y las relaciones que pueden establecerse entre ellas. Se habla de metamodelo y no de modelo porque los modelos de los EMLs permiten la creación de modelos de unidades didácticas. Por tanto son modelos con los que se crean otros modelos, es decir, metamodelos. Como se indica en la sección anterior los EMLs permiten la creación de modelos de unidades didácticas en base a la descripción de Actividades. En cada Actividad se propone que una o varias Personas desempeñando ciertos Roles realicen uno o varios Objetivos, para lo que dispone de un Entorno compuesto por Recursos y Servicios. Esta descripción caracteriza el meta-modelo básico de los EMLs propuesto en la revisión del CEN/ISSS WSLT (ver Figura 8.1). Si se visualiza esta figura de izquierda a derecha y de arriba abajo, se pueden ver las distintas entidades y relaciones: 1. una Persona (Person), que puede tener un conjunto de Propiedades (Property) que la caracterizan organizadas en un Dossier (Dossier) 2. es Asignada (assigned) a un Rol (Role) determinado, que puede ser de Alumno (Learner) o Docente (Staff) 3. y en ese Rol Realiza (performs) una serie de Actividades (Activity), que pueden ser de Aprendizaje (Learning), de Apoyo (Support) o estar agrupadas en Estructuras de Actividad (Activity Structure), 4. para satisfacer unos Objetivos (Objective) determinados y cumpliendo ciertos Prerequisitos (Prerequisite) 5. mediante la generación de un Producto (Outcome) determinado 6. y con unos Recursos (Resource) que el rol Tiene Disponibles (has available) en un entorno (Environment) particular. 189

192 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Figura 8.1: Meta-modelo básico del CEN/ISSS WSLT de un EML (Rawlings et al., 2002) Este esquema plantea un modelo de referencia básico para los EMLs. Los distintos EMLs presentan diferencias respecto a este esquema básico, bien tratando de especificar con más detalle y precisión, o bien proponiendo el modelado de otras cuestiones, pero en lo fundamental esta es su estructura básica. En la Figura 8.2 se muestra un ejemplo en el que se identifican los conceptos propuestos en un EML sobre una fotografía de una práctica educativa común: una clase presencial. En ella se destacan los Roles, las Actividades, los Entornos y las Herramientas. Este tipo de descripción también se puede realizar en otros tipos de prácticas educativas (e.g. estudio individual, colaboraciones en grupos, prácticas de laboratorio). Sin embargo es importante tener en cuenta que las fotografías son estáticas mientras que las unidades educativas son dinámicas, por lo que además de los elementos visibles hay que tener en cuenta las entidades no visibles, como la secuencia o el orden entre Actividades. Figura 8.2: Escena típica de una clase en la que se señalan los conceptos considerados en EMLs (Koper & Bennett, 2006) 190

193 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO Ejemplos En esta sección se presentan fragmentos de un modelo de una unidad didáctica muy sencilla realizado con el EML-OUNL (Koper & Manderveld, 2004). El ejemplo se divide en varias partes en las que se consideran los Roles, las Actividades, los Entornos, etc. El código del ejemplo se muestra en XML de acuerdo a EML-OUNL 9, por lo cuál algunas de las etiquetas son diferentes a las mostradas en el meta-modelo básico anterior Roles Se distingue entre los dos tipos comunes de Roles: alumno y docente. El Rol alumno se denomina como Student y el docente se denomina como Tutor. Además se establece un tipo especial de Rol Coordinador que es una especialización del Rol alumno. 1 <Roles> 2 <Learner Id = Student > 3 <Role Id = Coordinador /> 4 </Learner> 5 </Staff Id = Tutor /> 6 </Roles> Actividades Se tienen dos tipos de Actividades: Actividades de Aprendizaje (a ser realizadas por roles alumno ) y Actividades de Soporte (que serán conducidas por roles docente o alumno ). Las Actividades dependen de la aproximación pedagógica que se quiera desarrollar. A modo de ejemplo se pueden considerar Actividades para los alumnos como: analizar problemas, buscar literatura, presentar los resultados, etc. Las Actividades de los docentes pueden ser de los siguientes tipos: evaluar a los alumnos, proporcionar realimentación, monitorizar, responder preguntas, etc. En el siguiente fragmento del modelo de la unidad didáctica se muestra la caracterización de una Actividad. Cabe señalar que se establece que la finalización de la Actividad será determinada por el usuario que la realiza, para ello se establece la condición de finalización User-choice (línea 13). También se puede observar cómo es posible describir la Actividad con meta-datos. 1 <Activity ID = Una actividad > 2 <Metadata> 3 <Title>Principios básicos de EML</Title> 4 </Metadata> 5 <Activity-description> 6 <What> 7 <P>En esta tarea se tratan los principios de un EML</P> 8 </What> 9 <How> 10 <P>Describe los principios básicos de EML</P> 11 </How> 9 El ejemplo se realiza en la versión 1.1 de EML-OUNL. 191

194 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 12 </Activity-description> 13 <Completed><User-choice/></Completed> 14 </Activity> Entornos La realización de las Actividades de Aprendizaje y de Soporte tiene lugar en contextos específicos. Estos contextos se denominan como Entornos de Actividades. El paso siguiente consiste en indicar que los Objetos, Herramientas y Servicios que forman parte de los Entornos para permitir el trabajo de los alumnos y docentes. Los Objetos pueden ser recursos incorporados o (referencias a) materiales externos como artículos, libros, etc. Las Herramientas y Servicios se utilizan para incluir recursos como motores de búsqueda, glosarios, correo electrónico, chat, etc. En el siguiente fragmento de código XML se muestra la especificación de un Entorno. En este ejemplo se considera un Entorno compuesto por otros Entornos. También se tienen Entornos que incluyen Objetos de Conocimiento, Facilidades de Comunicación y de Información. El elemento Environment-ref indica una referencia a un Entorno definido en otra parte que debe ser incluido. 1 <Environment Link-name = Entorno de Soporte > 2 <Environment-ref Id-ref = Entorno-de-guía /> 3 <Environment Link-name = Módulo Guía > 4 <Knowledge-object Link-name = Acerca de este módulo /> 5 <Knowledge-object Link-name = Metodología /> 6 <Knowledge-object Link-name = Planificación /> 7 </Environment> 8 <Environment Link-name = Comunicación > 9 <Communication-object Link-name = FirstClass /> 10 </Environment> 11 <Environment-ref Id-ref = Entorno-quién-es-quien /> 12 <Environment-ref Id-ref = Entorno-recursos /> 13 <Environmnet Link-name = Dossier"> 14 <Role-information-object Link-name = Progreso /> 15 </Environment> 16 </Environment> Método La especificación de los Roles, las Actividades y los Entornos constituye la parte central del modelado de unidades didácticas. El siguiente paso consiste en indicar cómo las Actividades se asignan a los Roles y cómo las Actividades se relacionan entre sí estructuralmente y de acuerdo a su orden. En el caso del EML-OUNL esta especificación se realiza en el elemento denominado como Method. Las relaciones estructurales entre Actividades se especifican a través de Estructuras de Actividad (Activity-structures). Dentro de estas estructuras se pueden agrupar varias Actividades para que sean realizadas en secuencia (Sequence) o en cualquier orden (Selection). En el siguiente ejemplo se muestra una Estructura de Actividad en la que se incluyen cinco Actividades (líneas 5 a 9). 1 <Method> 2 <Activity-structure ID = AS-alumno > 192

195 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO 3 <Activity-sequence Link-name = Tareas del Alumno > 4 <Environment-ref Id-ref = Entorno-soporte /> 5 <Activity-ref Id-ref = A-Introducción /> 6 <Activity-ref ID-REF = A-Conflicto /> 7 <Activity-ref ID-REF = A-Teoría /> 8 <Activity-ref ID-REF = A-Análisis /> 9 <Activity-ref ID-REF = A-Resumen /> 10 </Activity-sequence> 11 </Activity-structure> 12 </Method> En el siguiente fragmento se muestra cómo se realiza la asignación de Actividades a Roles. En concreto se asignan sendas estructuras de Actividad a los Roles alumno y docente. 1 <Method> 2 <Play ID = Play-por-defecto > 3 <Role-ref Id-ref = Student /> 4 <Activity-structure-ref Id-ref = AS-alumno /> 5 <Role-ref Id-ref = Teacher /> 6 </Activity-structure-ref Id-ref = AS-docente /> 7 </Play> 8 </Method> En la tercera parte de esta sección se muestra la especificación de Condiciones. Estas Condiciones permiten indicar cuestiones de comportamiento en las Actividades. En el ejemplo el Rol alumno Coordinador recibe información adicional en forma de Objetos de Aprendizaje específicos. 1 <Method> 2 <Conditions Id = Condiciones-Coordinador > 3 <If> 4 <Is><Role-ref Id-ref = Coordinador /></Is> 5 </If> 6 <Then><Show> 7 <Content-type Type = Sólo para Coordinador /> 8 <Activity-structure-ref Id-ref AS-Coordinador /> 9 </Show></Then> 10 <Else><Hide> 11 <Content-type Type = Sólo para Coordinador /> 12 <Activity-structure-ref Id-ref AS-Coordinador /> 13 </Hide></Else> 14 </Conditions> 8.3 Estudio de EMLs En esta sección se presenta un estudio de los EMLs propuestos hasta el momento de la elaboración de este documento. El objetivo de este estudio es valorar el estado actual de estos lenguajes teniendo en cuenta sus propósitos, características, capacidades y relevancia. 193

196 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Además de los lenguajes ya presentados (EML-OUNL, PALO e IMS-LD) desde el año 2003 se han desarrollado nuevas propuestas que pueden ser consideradas como EMLs. La relación de lenguajes estudiados es la siguiente: EML-OUNL: el EML original con el que se acuñó el nombre que reciben estos lenguajes. PALO: desarrollado en la UNED de forma simultánea con el EML-OUNL siguiendo una aproximación similar. IMS-LD: estándar de facto de EMLs que ha captado el interés de numerosos investigadores y usuarios por estos lenguajes. CPM: propuesta con la que se intenta mejorar la expresividad para aproximaciones pedagógicas basadas en problemas. Formalización de Guiones CSCL: propuesta de especificación formal de guiones cooperativos para educación. E 2 ML: ofrece una notación gráfica para facilitar la autoría de modelos de unidades didácticas a partir de propuestas y modelos de diseño didáctico. MISA: proviene de una propuesta previa a la aparición de los EMLs en la que se proponía el desarrollo de la Ingeniería Didáctica para la producción de recursos educativos. XEDU: propuesta en la que se analiza el desarrollo de un sistema software para la realización de unidades didácticas mediante el procesamiento de modelos representados con un EML. Además de los anteriores, en el estudio también se recogen otras iniciativas que no han sido consideradas al nivel de estos EMLs. Se trata de propuestas basadas en las mismas ideas consideradas en los EMLs, pero enfocadas en una cierta aproximación pedagógica o hacia un dominio concreto. Antes de iniciar el estudio en la siguiente sección se indican los elementos considerados en el análisis Elementos de Análisis Para facilitar el objetivo de representación de este estudio se propone el análisis de los EMLs en cuanto a un conjunto de elementos de interés. En concreto para cada lenguaje se tiene en cuentan su meta-modelo, sus características, su capacidad expresiva, las herramientas desarrolladas y su relevancia Características Para cada EML se consideran un conjunto de características relativas fundamentalmente a su finalidad práctica. Estas características se han utilizado en (Botturi et al., 2006) para realizar una clasificación de EMLs desde un punto de vista de diseño didáctico. Las características que se van a considerar son las siguientes: 1. Formalización. Se distingue entre lenguajes formales e informales. En esta tesis la formalidad de un lenguaje se considera en cuanto a si se podría realizar el procesamiento computacional del mismo y, en consecuencia, permitir el desarrollo de herramientas basadas en las TICs que procesasen los modelos desarrollados. 194

197 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO 2. Notación. Puede ser textual y/o visual. Las notaciones visuales se dirigen principalmente a facilitar el diseño y la comunicación de modelos entre personas, mientras que las textuales se dirigen al procesamiento computacional. 3. Finalidad práctica de Comunicación. Esta característica trata sobre la utilización del EML en cuanto a la comunicación que permite realizar de los modelos de unidades didácticas. Se consideran dos puntos extremos entre los que es posible considerar situaciones intermedias: - Reflexiva. Se refiere a la utilización del lenguaje como herramienta que permita la reflexión crítica (individual) sobre los modelos. Se trata de una comunicación introspectiva. - Comunicativa. Representa la utilización del lenguaje como herramienta de comunicación entre varias personas (comunidad). En esta faceta el lenguaje facilita el intercambio de los modelos entre personas. 4. Finalidad práctica de Creación. Esta característica trata sobre la utilización del lenguaje en cuanto a la finalidad de los modelos. También se consideran dos puntos extremos entre los que se pueden considerar situaciones intermedias: - Generativa. Si el lenguaje es utilizado como un medio de exploración del espacio de diseño, facilitando la creación y el refinamiento de posibles soluciones y alternativas. - Finalista. Si el lenguaje se utiliza para formalizar y congelar la solución de diseño final. Normalmente este diseño final será utilizado para alguna finalidad concreta, como permitir el procesamiento de un sistema computacional en el que se realice la unidad didáctica. Los puntos 3 y 4 se pueden relacionar de forma directa con las tres vertientes de utilidad práctica de los EMLs, a saber: diseño como comunicación reflexiva y creación generativa; comunicación como comunicación comunicativa; y realización como creación finalista Expresividad En general la expresividad se define como la capacidad de un lenguaje para representar los conceptos de un dominio. En el caso de los EMLs la expresividad viene determinada por la capacidad para representar los elementos involucrados en las unidades didácticas y sus posibles relaciones, teniendo en cuenta la posibilidad de desarrollar distintas aproximaciones pedagógicas. En esta cuestión se tienen en cuenta las necesidades de modelado que han sido identificadas en los capítulos anteriores, si bien su análisis se realiza de manera general. El análisis de la expresividad de EMLs se realiza considerando tres conjuntos de cuestiones de expresión. Hay dos conjuntos principales 10, denominadas de estructura y de comportamiento, y otra adicional denominada de descripción: Las Cuestiones de Descripción tratan sobre la información que describe las características y el fin de los modelos de unidades didácticas (e.g. metadatos, prerequisitos). Esta información se dirige para informar a los posibles usuarios de los modelos (e.g.: alumnos y docentes). 10 Esta separación entre cuestiones de estructura y comportamiento es común en lenguajes de modelado. Por ejemplo: UML (OMG, 2004), estándar de facto para la representación de modelos de sistemas software, distingue entre diagramas de estructura y diagramas de comportamiento. Se identifica además un tercer tipo de diagramas denominados de interacción, pero que se pueden englobar dentro de los diagramas de comportamiento. 195

198 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Las Cuestiones de Estructura se refieren a la organización y relaciones entre los elementos involucrados en las unidades didácticas. Por ejemplo: la actividad como elemento de composición con roles y entornos, la agregación de actividades en subactividades, la estructura de un grupo de usuarios, un entorno compuesto de LOs y de servicios, etc. Las Cuestiones de Comportamiento se aplican a la forma en que se comportan, interaccionan y cambian los elementos involucrados en las unidades didácticas. Se suelen considerar cuestiones como: orden de realización de actividades, flujo de datos entre actividades, la interacción de los participantes con el entorno, la interacción entre participantes, la monitorización, etc Relevancia En el análisis también se considera la relevancia que ha tenido el EML. Se tiene en cuenta su difusión en las comunidades investigadora y de usuarios finales, la creación de herramientas basadas en las TICs y la utilización que se ha hecho del mismo en el modelado de unidades didácticas. En cuanto a las herramientas se distingue entre las herramientas de diseño, para la autoría de modelos de unidades didácticas, y las de realización, que permitan la interpretación computacional de los modelos y el desarrollo de las unidades didácticas. También se podrían considerar repositorios específicos para el almacenamiento de modelos, pero hasta el momento se desconocen desarrollos relevantes en este sentido. Sobre la utilización práctica de los EMLs se considera principalmente su aplicación en la creación de modelos de unidades didácticas. Este representa el primer paso para posteriormente permitir una mayor aplicación de las TICs EML-OUNL El EML propuesto por la OUNL empezó a desarrollarse en 1998 (Koper, 2001). Se han publicado dos versiones de este EML, la primera EML 1.0 (Koper et al., 2000) data de diciembre de 2000, mientras que la segunda, EML 1.1 (Koper et al., 2002) es de enero de Esta segunda versión sirvió de punto de partida para realizar la propuesta de IMS-LD que se aprobó a principios de Desde entonces los investigadores de la OUNL han centrado sus esfuerzos en el desarrollo y la utilización práctica de IMS-LD 11. En los siguientes apartados se estudia principalmente la versión 1.0 del lenguaje Meta-modelo El EML-OUNL ofrece un meta-modelo basado en la descripción de Actividades que tienen que ser realizadas por Roles Alumno (learner) y Docente (staff) en Entornos determinados (ver Figura 8-3). 11 Sitio Web oficial de la OUNL dedicado al desarrollo de IMS-LD: 196

199 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO Figura 8-3: Modelo de unidad-de-estudio del EML de la OUNL (Koper, 2001) El elemento central es el concepto de Unidad-de-Estudio (unit-of-study) que se considera como la unidad mínima que puede satisfacer uno o varios objetivos educativos. Esto significa que una Unidad-de-Estudio no puede ser descompuesta en partes sin perder su efectividad en la consecución de los objetivos educativos. La Unidad-de-Estudio es el equivalente del modelo de unidad didáctica que utilizamos en esta tesis. De forma similar esta unidad se propone para permitir el modelado de unidades didácticas a distinto nivel de agregación y en las que se desarrollen distintas aproximaciones pedagógicas: desde una lección magistral, a una práctica de laboratorio, a un curso basado en un proyecto colaborativo, a todo un plan de estudios de una titulación universitaria, etc. Las Actividades pueden ser de distintos tipos, los dos más importantes son: (i) Actividad de Aprendizaje (learning activity) realizada por un alumno o conjunto de alumnos; y (ii) Actividad de Soporte (support activity), realizada por un profesor para seguir y ayudar a los alumnos en la realización de Actividades de Aprendizaje. Las Actividades se pueden organizar en estructuras de forma jerárquica. En la versión 1.1 es posible asignar varias Actividades a varios participantes para que puedan ser realizadas simultáneamente en forma de actividad cooperativa. Los Entornos pueden contener los siguientes tipos de objetos: Objetos de Conocimiento (knowledge object); Objetos de Comunicación (annoucement object, communication object); Cuestionarios (test object); Objetos Herramienta (tool object); Objetos de Búsqueda (search object); y Objetos de Monitorización (monitor object). En la primera versión se disponía de elementos específicos para la descripción de contenidos (secciones, párrafos, propiedades del texto, etc.) y la presentación y evaluación de cuestionarios. En la versión 1.1 se decidió eliminar estos elementos y hacer referencia a documentos externos en los que se utilicen lenguajes específicos (e.g. SCORM) Características El EML-OUNL se desarrolló con la finalidad principal de permitir la realización de cursos de la OUNL a través del Web. Debido a ello el lenguaje cuenta con las siguientes características: 1. Formal. Se trata de un lenguaje formal en el sentido de que es posible su procesamiento computacional. 2. Notación textual en XML. Se describe mediante un DTD La finalidad de comunicación no está clara, ya que su notación textual no facilita ni la reflexión individual ni la comunicación con otras personas. 12 DTD: Document Type Definition. Descripción de la estructura y la sintaxis de un documento en XML o SGML. 197

200 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 4. Finalidad creativa finalista, dado que su objetivo principal es permitir la realización de unidades didácticas a partir del procesamiento computacional de los modelos Expresividad El análisis del EML-OUNL de acuerdo al marco expresivo considerado proporciona los siguientes resultados: Cuestiones de Descripción. Se pueden especificar Metadatos, Objetivos Educativos y Prerrequisitos a través de elementos propios del lenguaje. Cuestiones de Estructura. Se presentan los componentes típicos en un EML: - Roles que pueden ser de dos tipos Alumnos y Docentes. - Actividades, en los que se tiene en cuenta una doble funcionalidad estructural: (i) como elemento agrupación de Roles, Entornos y la propia declaración de Actividad; y (ii) como elemento de agregación jerárquica de otras Actividades. - Entornos que se pueden componer distintos tipos de Objetos (de comunicación, de conocimiento, herramientas, etc.) Cuestiones de Comportamiento. También presenta los componentes típicos de un EML: - La asignación de Roles a Actividades. - La indicación del orden en que deben realizarse las Actividades, aunque se limitan a un conjunto reducido de posibilidades. - La visibilidad de ciertos elementos (Actividades u Objetos del Entorno) para los Roles Relevancia La relevancia principal de este lenguaje se debe en su condición primigenia y promotora de los EMLs. Los principios e ideas desarrollados en él han dado pie a toda una nueva área de investigación y desarrollo en el dominio de los sistemas de educación electrónica. Además, el estándar de facto IMS-LD puede considerarse como evolución de este EML. En cualquier caso la información sobre este EML original no es muy abundante. La fuente principal de información en inglés sobre el mismo es (Koper, 2001). Esta falta de documentación se puede deber a que su cometido principal era ser utilizado directamente en la OUNL. Por último cabe destacar que la OUNL lo utilizó desde los últimos años del siglo pasado hasta el paso a IMS-LD. Para ello disponían de una herramienta denominada EduBox (Koper & Tattersall, 2005, pp ) que permitía el desarrollo de unidades didácticas. La autoría de los modelos se realizaba con plantillas en herramientas generales de edición XML PALO PALO 13 (Rodríguez-Artacho, 2000) fue propuesto en la UNED para permitir la descripción de cursos. En PALO el concepto de Actividad no juega un papel tan central como en el EML- OUNL. En cierta forma esta propuesta es un primer paso para evolucionar desde las especificaciones para organización de contenidos educativos (tipo SCROM) a los EMLs. Una 13 Página Web oficial de PALO en: 198

201 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO característica particular de esta propuesta es que no se considera el soporte de actividades en grupo Meta-modelo El modelo de una unidad didáctica se compone de los siguientes niveles: Nivel 1: Contenido pedagógico. Descripción conceptual de los Contenidos. Para realizar esta descripción se definen objetos (e.g. conceptos, problemas, soluciones) y relaciones semánticas entre ellos. Nivel 2: Actividades. La descripción de Tareas en la que se incluye no sólo la actividad a desarrollar, sino también los recursos y herramientas disponibles para realizarla. Se ocupa principalmente de la descripción de ejercicios y trabajos para los alumnos. Nivel 3: Estructura. La descomposición jerárquica de las Tareas y los Contenidos organizados en una unidad didáctica. La jerarquía se compone de: módulo, parte, subparte y cuestionario. También permite la descripción de esta jerarquía mediante elementos similares a los metadatos. Nivel 4: Programación. Descripción de las restricciones temporales así como dependencias (prerrequisitos) entre los elementos de la Estructura. Nivel 5: Gestión. Definición de la localización de los datos, recursos y herramientas referidos anteriormente, así como de sus meta-datos. También se encuentran elementos que describen modelos utilizados durante una sesión educativa (i.e. modelos para monitorizar la información del sistema) Características PALO no tiene una orientación clara hacia el diseño o hacia la realización de las unidades didácticas. Sus características principales se ocupan de ambos factores: 1. Formal. Se trata de un lenguaje formal en el sentido de que es posible su procesamiento computacional. 2. Notación textual en XML. Se describe mediante un DTD. Cabe señalar que inicialmente se propuso su representación en SGML Finalidad de comunicación tanto reflexiva como comunicativa. La división en varios niveles facilita por igual ambos tipos de comunicación. 4. Finalidad creativa generativa y finalista. Los modelos obtenidos en PALO se consideran para permitir su realización pero la división en niveles también facilita el diseño de los mismos Expresividad La expresividad de PALO como EML es bastante básica: Cuestiones de Descripción. Sólo se incluye un pequeño conjunto de elementos para describir los módulos. Cuestiones de Estructura. Se proporciona una buena descripción de los contenidos, que se organizan según un modelo de conocimiento permitiendo el establecimiento de 14 SGML: Standard Generalized Markup Language. Es un sistema para la organización y etiquetado de documentos normalizado por la ISO en

202 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN relaciones semánticas entre dichos contenidos. Sin embargo, el resto de cuestiones de estructuración consideradas es bastante básico. Sólo se pueden utilizar tres niveles predefinidos de agregación: módulo, parte, sub-parte. La descripción de tareas como Actividades es muy simple: ejercicios y trabajos para los alumnos. Tampoco se reconoce el modelado de varios Roles ni de Actividades de colaboración. Cuestiones de Comportamiento. Las capacidades del lenguaje en estas cuestiones también son bastante limitadas. Se establecen dependencias entre las Actividades para poder indicar orden entre las mismas. La asignación de Roles a Actividades no se reconoce dado que no es posible indicar varios Roles Relevancia Esta propuesta fue desarrollada en la tesis doctoral de Miguel Rodríguez Artacho (Rodríguez- Artacho, 2000) y las publicaciones existentes se ciñen al contexto de esta tesis. La relevancia de la propuesta se debe a la similitud de los elementos que plantea y a su desarrollo más o menos paralelo con el EML-OUNL. Se desconoce si está siendo utilizada con fines prácticos y la existencia de herramientas basadas en las TICs IMS Learning Design La especificación IMS-LD (Koper et al., 2003b; Koper & Tattersall, 2005) fue desarrollada por IMS tomando como punto de partida la versión 1.1 del EML-OUNL. En su definición también influyeron significativamente las iniciativas de estandarización que había desarrollado IMS con anterioridad La especificación IMS-LD se presenta, siguiendo la práctica común de IMS, en los siguientes documentos (Koper et al., 2003a; Koper et al., 2003b; Koper et al., 2003c) que incluyen: Un modelo conceptual que define los conceptos básicos y las relaciones del lenguaje. Un modelo de información que describe los elementos y atributos a través de los que especificar los modelos de unidades didácticas. Una serie de esquemas XML en los que se muestra la implementación del modelo de información. Una guía de implementación y buenas prácticas con recomendaciones y ejemplos de modelos. IMS-LD define el concepto de Unidad-de-Aprendizaje (unit-of-learning) en correspondencia con el de Unidad-de-Estudio del EML-OUNL. Una Unidad-de-Aprendizaje puede representar cualquier unidad didáctica a distintos niveles de agregación, desde un curso, a un módulo o a una lección que tenga uno o varios objetivos educativos. En este concepto se asume el empaquetado de los modelos de unidades didácticas junto con todos los recursos involucrados de acuerdo a la especificación IMS Content Packaging (Smythe & Jackl, 2004). Los modelos de unidades didácticas se denominan Diseños de Aprendizaje (learning design) Descripción del Meta-modelo El meta-modelo de IMS-LD se representa en la Figura 8-4. El concepto central de IMS-LD es que independientemente de la aproximación pedagógica, una Persona (Person) toma un Rol (Role), bien Alumno (Student) o bien Docente (Staff), y en este Rol trabaja hacia la consecución de ciertos Resultados (Outcomes) mediante la realización de Actividades de Aprendizaje (learning activities) y/o Actividades de Soporte (support activities) en un 200

203 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO Entorno (environment). El Entorno se compone de Objetos de Aprendizaje (learning objects) y Servicios (service) que pueden utilizarse durante la realización de las Actividades. Los Roles especificados son alumno (learner) y docente (staff). Cada uno de estos Roles puede ser especializado a su vez en otros Sub-roles. B C Figura 8-4. Modelo conceptual completo de IMS-LD (adaptado de Koper et al., 2003b) Las Actividades se pueden componer en Estructuras-de-Actividad (activity-structures). Una Estructura-de-Actividad agrega un conjunto de Actividades relacionadas y puede ser asignada a un Rol en una Parte-de-Rol. Una Estructura puede modelar una Secuencia (Sequence) o una Selección (Selection) de Actividades. En una Secuencia un Rol tiene que completar las Actividades de la Estructura en el orden proporcionado. En una Selección un Rol puede seleccionar un número determinado de Actividades del conjunto proporcionado en la Estructura-de-Actividad. Las Estructuras-de-Actividad también pueden agregar otras Estructuras-de-Actividad y Unidades-de-Aprendizaje externas, permitiendo de esta forma la definición de estructuras complejas. Los Entornos representan los espacios de trabajo que se proporcionan para la realización de las Actividades. Se pueden componer de dos tipos de elementos: Objetos de Aprendizaje localizados, normalmente incluidos como ficheros en el paquete de la Unidad-de-Aprendizaje. Servicios. Un Servicio indica una facilidad de servicio concreta que estará disponible durante la ejecución. Durante el diseño los Servicios no se indican con un URL, ya que de esa forma todas las instancias de la Unidad-de-Aprendizaje utilizarían la misma facilidad. En IMS-LD se definen cuatro servicios: Envío-de-Correo-Electrónico (sendmail), Indexador/Buscador (index/search), Monitor (monitor) y Conferencia (conference). La determinación de los Roles que tienen que realizar cada Actividad y del orden en que tienen que realizarse dichas Actividades se describe en el elemento Método (method). El Método debe estar diseñado para permitir alcanzar determinados Objetivos Educativos (learning objectives) y presuponiendo ciertos Prerrequisitos (prerequisites). Un Método 201

204 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN engloba una o varias Obras (plays) que se desarrollarán de forma concurrente. Una Obra se compone de una secuencia de Actos (act), que a su vez se componen de una serie de Partesde-Rol (role-part) en los que una Actividad es asignada a un Rol. La Actividad describe lo que se espera que haga el Rol y el Entorno que se proporciona para poder hacerlo. Para pasar de un Acto a otro y de una Actividad a otra se pueden establecer distintos tipos de condiciones relativas al tiempo, a la decisión de los participantes, etc. De esta forma el orden entre Actividades y la asignación de Roles a Actividades está modelada como si de una obra de teatro se tratase, ver Figura 8-5. Una obra de teatro tiene actos, que se ejecutan en secuencia, y cada acto tiene uno o más actores que representan un papel, lo que se puede ver como una asociación de un papel (Rol) con una actividad (forma de representar el papel). Figura 8-5: Estructura de componentes del Método de IMS-LD (van Rosmalen et al., 2005) Las Propiedades (properties) representan variables que pueden contener datos de diferentes tipos (enteros, booleanos, cadena de caracteres, fecha, etc.). Estas Propiedades pueden estar asociadas a un Rol, a una Persona o a la Unidad-de-Aprendizaje y también pueden considerarse de forma global en el sistema de realización asociada a la Unidad de Aprendizaje. Los Elementos Globales (global elements) permiten situar estas Propiedades en documentos (e.g. LOs) para que puedan ser visualizados o modificados por los Alumnos y Docentes. El Método puede incluir Condiciones (conditions), que se formulan a modo de reglas de tipo If-Then-Else en función de datos mantenidos en las Propiedades. Dependiendo de su cumplimiento se puede determinar la selección de opciones alternativas, determinar la visibilidad de Actividades, realizar copias de valor entre Propiedades, etc. Las Notificaciones (notifications) permiten especificar la activación de una Actividad para un Rol o el envío de un mensaje de correo electrónico a un Rol en función de un evento que se produce durante la realización de la unidad didáctica. En IMS-LD no se considera la definición de eventos de forma explícita. Se producen eventos por defecto cuando el valor de una Propiedad cambia y en base al cambio de estado de realización de las Actividades 15. Integración de Otras Especificaciones IMS La organización IMS se planteó el desarrollo de este nuevo lenguaje a partir de la propuesta EML-OUNL con el propósito de permitir el modelado de unidades didácticas de acuerdo a 15 Durante la ejecución del modelo de la unidad didáctica las Actividades tienen asociado un estado de ejecución en función de si se ha iniciado, si se ha cumplido el tiempo establecido para su finalización, etc. 202

205 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO distintas aproximaciones pedagógicas, sobre todo las basadas en la colaboración. Ahora bien, como organización dedicada a la estandarización de las TICs para la educación, IMS ya disponía de un conjunto de especificaciones bastante conocidas y aceptadas (ver sección ), tales como: IMS-CP sobre el empaquetado de recursos didácticos. IMS-SS sobre el orden de acceso a recursos (también a actividades). IMS Meta-data sobre la descripción de recursos didácticos. IMS-QTI sobre la caracterización de cuestionarios tipo test. IMS-LIP sobre la caracterización de datos sobre alumnos. IMS-RDCEO sobre la caracterización de definiciones de competencia. IMS Enterprise sobre la gestión de grupos de usuarios. También reconocía a SCORM para la agrupación de recursos. Algunas de estas especificaciones consideran cuestiones que el EML-OUNL se habían resuelto con otros elementos. En consecuencia, existía un cierto solapamiento entre la propuesta de la OUNL y las especificaciones de IMS. Para solucionar este solapamiento, en IMS-LD se eliminaron algunas partes del EML original y en su lugar se adoptaron las especificaciones de IMS. Por ejemplo, en lo correspondiente con los cuestionarios Niveles de Compatibilidad Otra de las preocupaciones en el desarrollo de IMS-LD se situó en la extensión y complejidad del nuevo lenguaje. Como organización dedicada al desarrollo de estándares IMS está interesada en que sus especificaciones sean puestas en práctica. En este punto, la propuesta de la OUNL era considerada como demasiado extensa y compleja. Por ello se decidió dividir el nuevo lenguaje IMS-LD en tres niveles de compatibilidad. Se consideró un conjunto básico de elementos lo más sencillo posible que permitiese el modelado de unidades didácticas simples (nivel A) y dos niveles adicionales de extensión que permitiesen el modelado de características y comportamientos más complejos (niveles B y C). A continuación se describen las características principales de cada uno de ellos: Nivel A. Contiene los elementos básicos para permitir el modelado de unidades didácticas sencillas. Incluye todos los elementos excepto los indicados en los dos niveles siguientes. Nivel B. Se constituye básicamente con las Propiedades y Condiciones. Estos elementos permiten indicar comportamientos de adaptación y personalización. Nivel C. Añade Notificaciones al nivel B. Este elemento permite introducir cambios de acuerdo a eventos cuya aparición no se puede precisar Características IMS-LD se planteó en todo momento como un estándar para facilitar la re-utilización e interoperabilidad en sistemas educativos basados en las TICs. En este sentido, uno de sus cometidos principales es permitir el intercambio y la utilización de modelos en distintos sistemas. Las características del lenguaje son: 1. Formal. Es un lenguaje formal en tanto que es posible su procesamiento computacional. 203

206 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 2. Notación textual en XML. Se describe mediante un esquema XML. Para facilitar el diseño de los modelos propone una cierta metodología en la que se utilizan diagramas de actividad UML, pero dichos diagramas no forman parte del lenguaje. 3. La finalidad de comunicación no está clara, ya que su notación textual no facilita ni la reflexión individual ni la comunicación con otras personas. 4. Finalidad creativa finalista. El propósito es permitir la creación de modelos finales que se puedan ejecutar Expresividad Los elementos que componen IMS-LD son muy similares a los de la versión 1.1 del EML- OUNL, aunque en general ofrece una mayor expresividad: Cuestiones de Descripción. Se pueden especificar Metadatos, Objetivos de Aprendizaje y Prerrequisitos sobre aquellos elementos que se pueden considerar como recursos educativos: Actividades, Entornos, Objetos de Aprendizaje, Aplicaciones, etc. Cuestiones de Estructura. Se recogen las mismas cuestiones que en el EML-OUNL. Adicionalmente cabe destacar que - Los Roles pueden especializarse en otros Roles. También es posible el modelado de grupos homogéneos (cuyos componentes permiten a un mismo tipo de Rol). Sin embargo el modelado de grupos heterogéneos no se puede realizar de forma directa. - El establecimiento de asociaciones de Roles, Entornos y Objetivos se reconoce de forma directa en el concepto de Parte-de-Rol. La definición de Actividad en IMS-LD incluye el Objetivo y el Entorno. - Las Actividades también se utilizan como elemento de agrupación jerárquica. En este punto se reconocen tres niveles de agregación: Estructura-de-Actividad, Obra y Acto. En cualquier caso una Parte-de-Rol puede hacer referencia a otra Unidad-de- Aprendizaje, con lo que es posible extender las posibilidades de agregación más allá de estos tres niveles. - En la especificación del Entorno se diferencia entre LOs y Servicios. Los Servicios no pueden ser determinados durante el diseño igual que se hace con los LOs (e.g. no puede especificarse una URL para un servicio de videoconferencia). Si se realizase dicha determinación todas las veces que se realizase la unidad didáctica mediante la ejecución del modelo, incluso en instituciones diferentes, se estaría utilizando el mismo servicio de videoconferencia. Obviamente, esta situación no siempre es deseable. Cuestiones de Comportamiento. - Para especificar el orden entre las Actividades y la asignación de Roles a Actividades se sigue una metáfora teatral con tres niveles de sub-elementos. Estos niveles son: Obras (Plays), Actos (Acts) y Partes-de-Rol (Role-parts). Las Obras se componen de Actos y los Actos de Partes-de-Rol. Cada Parte-de-Rol asigna un participante a una actividad. Esta forma de secuenciado es bastante simple y conocida para los usuarios finales (Olivier, 2004). Por su parte, las Condiciones y las Notificaciones también se pueden utilizar para determinar el orden entre actividades, permitiendo la especificación de escenarios más complejos. La metáfora teatral intenta proporcionar una solución familiar para los usuarios finales que al mismo tiempo facilite la determinación del orden de realización de actividades. Sin embargo, el resultado es bastante complejo y en ciertos aspectos restrictivo (Caeiro et al., 2003; Paquette, 204

207 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO 2003). Por ejemplo: a partir del nivel de Parte-de-Rol (nivel 2) las posibles sub- Actividades sólo pueden asignarse al mismo Rol. - Se puede especificar el paso de datos entre Actividades. Dicho paso se puede sincronizar con el paso de una Actividad a otra o de acuerdo a la satisfacción de Condiciones. - Se puede especificar el envío de mensajes a usuarios mediante la utilización de Notificaciones. - El Servicio de Conferencia permite establecer roles específicos para los participantes involucrados (e.g. moderador), aunque sólo en este servicio. - Por último al igual que OUNL-EML dispone de mecanismos que permiten especificar la visibilidad de ciertos elementos (e.g. Actividades y LOs) Relevancia IMS es la propuesta de EML más importante realizada hasta el momento, tanto por su capacidad como por la repercusión que ha tenido. Actualmente es el estándar de facto en cuanto a EMLs Difusión La difusión de la especificación es muy alta. Su publicación a principios de 2003 contribuyó al desarrollo de numerosas iniciativas posteriores, tanto de investigación como de utilización práctica. A esta difusión contribuyó positivamente el proyecto UNFOLD 16 durante los años 2004 y Este proyecto, dirigido por los desarrolladores del EML-OUNL, hizo posible la presentación de la propuesta en numerosos países europeos. El peso fundamental de la difusión ha recaído principalmente en la OUNL, pero en los últimos años han surgido iniciativas en otros países. En el Reino Unido el JISC 17 (Join Information Systems Committee) se ha interesado por IMS-LD y también ha participado activamente en su difusión y utilización. En Canadá se ha creado el proyecto IDLD 18 (Implementation and Deployjment of the Learning Design Specification) dedicado a la diseminación de los conceptos básicos del modelado educativo y de la especificación IMS-LD Herramientas Uno de los intereses fundamentales de OUNL fue el desarrollo de aplicaciones software que permitiesen el procesamiento de IMS-LD. La finalidad práctica del lenguaje necesita de la existencia de dichas aplicaciones. Por ello, la OUNL se implicó activamente en el desarrollo de algunas aplicaciones y promovió el trabajo de otros grupos y empresas. Como resultado se dispone de un grupo considerable de herramientas que trabajan con IMS-LD. Griffiths et al. (2005) propone una clasificación de herramientas para IMS-LD en torno a dos dimensiones: (i) de acuerdo al tipo de usuario al que están destinadas (experto técnico, diseñador de instrucción, profesor); y (ii) a su grado de especialización pedagógica. En esta sección las herramientas se clasifican en dos grupos según su funcionalidad: 16 Sitio Web oficial de UNFOLD en 17 Sitio Web oficial de JISC en 18 Sitio Web oficial de IDLD en 205

208 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Herramientas de autoría para permitir la creación de modelos de unidades didácticas. Algunas de estas herramientas son bastante fieles al meta-modelo y proporcionan una interfaz basada en formularios junto con un árbol en el que se representan todos los elementos que forman parte de los modelos de unidades didácticas agregados jerárquicamente. Este árbol permite navegar por la estructura del modelo. Sin embargo, este tipo de solución no es muy adecuada para los usuarios finales (los profesores que no conocen ni pueden permitirse el lujo de conocer el meta-modelo IMS-LD). Por ello, otras iniciativas han propuesto la autoría de modelos IMS-LD utilizando interfaces gráficas con abstracciones más cercanas y apropiadas para dichos usuarios. A continuación se relacionan las herramientas de autoría que se han encontrado: - RELOAD 19 (Reusable E-learning Object Authoring & Delivery) es un proyecto financiado por el JISC del Reino Unido. RELOAD ha desarrollado herramientas de edición que soportan las especificaciones IMS Content Packaging, ADL SCORM e IMS Learning Resource Metadata. Partiendo de estas aplicaciones también desarrollaron su editor para IMS-LD (Milligan et al., 2005). Se trata de un editor que reproduce el meta-modelo IMS-LD, en el que se utilizan formularios y la abstracción del árbol para mostrar los elementos. - CopperAuthor 20 es un editor basado en árbol y en formularios. Incluye vistas diferentes para la representación de los modelos de la unidad didáctica: árbol y formularios, XML, manifiesto. Se integra con el motor de ejecución CopperCore. - ASK-LDT 21 es un editor gráfico en el que se muestran actividades y conexiones entre actividades, como en un diagrama de flujo (Sampson et al., 2005). Tiene características de arrastrar y soltar los elementos gráficos. También se puede editar directamente en XML. - Collage 22 ha sido desarrollado la Universidad de Valladolid y permite la autoría de modelos de unidades didácticas en base a la utilización de patrones de aprendizaje colaborativo (Hernández-Leo et al., 2006). De esta forma se facilita la labor de los usuarios finales que cuentan con abstracciones más cercanas a su práctica docente. - elive LD 23 es una herramienta desarrollada por una empresa alemana basada en la utilización de plantillas y formularios, pero siguiendo una estructuración diferente a la de IMS-LD, más cercana a los usuarios finales. Sin embargo, aún no está disponible por lo que no puede ser descrita con más detalle. 19 Sitio Web oficial de RELOAD LD Editor en 20 Sitio Web oficial de CopperAuthor en 21 Sitio Web oficial de AskLD en 22 Sitio Web oficial de Collage en 23 Sitio Web oficial de elive LD en 206

209 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO - ALFANET 24 (Active Learning for Adaptive Internet) es un proyecto de la Unión Europea en el que han desarrollado un editor IMS-LD y lo utilizan para representar unidades didácticas. Se trata de un editor basado en formularios. - CoSMoS (Collaboration Script Modeling System) fue desarrollado para permitir la formalización de procesos educativos colaborativos. Posteriormente se adaptó para proporcionar una versión compatible con IMS-LD (Miao, 2005). Herramientas de realización. Para permitir la interpretación de los modelos y la realización de las unidades didácticas. El desarrollo de un sistema de realización con IMS-LD es complejo porque la aplicación tiene que manejar la planificación de actividades y mantener los estados de los distintos participantes y actividades a través del tiempo. Las herramientas desarrolladas de este tipo son: - Edubox es la herramienta que los desarrolladores de EML-OUNL crearon para permitir el procesamiento del EML original y después adaptaron a IMS-LD (Koper & Tattersall, 2005, pp ). - Coppercore 25 es un motor que permite el procesamiento de modelos de unidades didácticas en IMS-LD, pero no es una aplicación educativa final (Martens & Vogten, 2005). Los promotores de la OUNL la crearon para facilitar que los desarrolladores de aplicaciones educativas incorporen IMS-LD utilizando las funcionalidades de procesamiento de este motor. En concreto Coppercore proporciona 3 APIs que se ocupan de la publicación, administración y entrega de IMS-LD. Se trata de una implementación de referencia de código abierto. Sobre ella se han desarrollado sistemas de ejecución como el player de RELOAD LD o Gridcole (Bote-Lorenzo, 2005). - SLeD 26 (Service Based Learning Design). En este proyecto se pretende probar y demostrar la integración de servicios con un sistema de ejecución de IMS-LD. También realizaron la integración con un sistema de realización de cuestionarios IMS-QTI. -.LRN incluye un motor de ejecución IMS-LD 27. No se dispone de información sobre el mismo. - Moodle 28 ha anunciado que implementará IMS-LD en Por último indicar que en el proyecto canadiense IDLD han presentado un proceso para la descripción de modelos de unidades didácticas en IMS-LD y un repositorio para permitir el almacenamiento de las mismas (Lundgren-Cayrol et al., 2006). 24 Sitio Web oficial de ALFANET en 25 Sitio Web oficial de CopperCore 26 Sitio Web oficial de SLeD en 27 Sitio Web oficial de E-LANE en 28 Sitio Web oficial de Moodle en 207

210 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Utilización Práctica Desde la OUNL también se ha realizado un gran esfuerzo en promover y potenciar la utilización de IMS-LD para crear modelos y realizar unidades didácticas. La publicación misma de la especificación IMS-LD describe prácticas de diseño de unidades didácticas para facilitar la creación final de modelos IMS-LD (Koper et al., 2003a). En particular se describen las fases de un proceso de desarrollo de diseño de modelos como: análisis, concepción, desarrollo, implementación y pruebas. Para cada una de las fases la guía propone diferentes etapas: Primero se describe la unidad didáctica de forma textual (en lenguaje natural). A continuación se realiza un diagrama de actividades UML representando la unidad didáctica. El diagrama de actividades UML es la base para la obtención del documento XML. Por otra parte en el proyecto UNFOLD se hizo un gran esfuerzo para conseguir dicho propósito. Como resultado del mismo se desarrollaron numerosos modelos de unidades didácticas 29. En cualquier caso, aunque la cantidad de desarrollos entorno a IMS-LD es significativa, su adopción real en la práctica aún está en su infancia (Burgos & Griffiths, 2005) CPM CPM (Cooperative Problem based learning Metamodel) ha sido desarrollado en la Université de Pau en Francia dirigiéndose a aproximaciones educativas basadas en problemas cooperativos (Nodenot et al., 2004; Nodenot & Laforcade, 2006; Laforcade, 2004) Meta-modelo CPM se ha presentado como un perfil UML 30. El perfil CPM se descompone en varios paquetes que representan vistas complementarias del modelo de una unidad didáctica. Dicho modelo se denomina como Componente Educativo (Educational Component). El meta-modelo se compone de dos paquetes fundamentales: Fundación (Foundation) y Extensiones (Extensions). El paquete de Extensiones se descompone en cuatro paquetes (ver Figura 8-6): Elementos Básicos (BasicElements), Pedagógico (Pedagogical), Estructural (Structural) y Social (Social) Paquete de Elementos Básicos Este paquete contiene los elementos básicos del meta-modelo que son utilizados en los otros paquetes Paquete Pedagógico Incluye elementos específicos para la aproximación pedagógica basada en problemas. 29 Estos modelos pueden encontrarse en el sitio Web 30 Un perfil UML es una variante de UML que utiliza sus mecanismos de extensión (e.g. estereotipos) para un propósito o un dominio particular. 208

211 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO Paquete Estructural El paquete Estructural (Structural) permite la organización de los elementos que componen una unidad didáctica en base a la agregación y definición de Actividades. Este paquete está basado en la Teoría de la Actividad (Engeström, 1998) para permitir la descomposición de una situación educativa global en elementos (de actividad) más simples que puedan ser asignados a alumnos o docentes. El elemento más básico es la Actividad y define cuatro niveles de agregación jerárquica Paquete Social El paquete Social permite el modelado de la interacción en colaboración y co-operativa entre varios usuarios. También se considera el intercambio de recursos entre usuarios. En este paquete se incluye la caracterización de los Roles y la asignación de los Roles a las Actividades. También se tiene en cuenta la posibilidad de modelar relaciones entre los Roles tanto desde el punto de vista estructural como de comportamiento. En particular considera las siguientes posibilidades: El modelado de Interacciones entre Roles en cuanto al intercambio de Recursos y la realización de Actividades. Este modelado se plantea mediante la definición de Protocolos de Interacción (interaction protocols), involucrando varios Roles: uno que inicia la Interacción y otro u otros que pueden involucrarse. Estos protocolos se representan a modo de diagramas de estado-transición. El modelado de la participación de los Roles en Actividades Colaborativas (es decir: comunicación, co-opereación o coordinación) permitiéndose indicar: (i) los Roles que pueden ser involucrados en comunicaciones síncronas o asíncronas; (ii) si un Rol puede enviar/recibir mensajes de otros roles; y (iii) si puede adjuntar documentos a estos mensajes. El modelado del uso compartido de Recursos. Cada par Rol/Recurso está descrito por parámetros específicos que permiten definir el acceso a cada recurso: con bloqueo, observable, etc Características Figura 8-6: Estructura del meta-modelo CPM (Nodenot, 2004) A continuación se describe el CPM de acuerdo a las características de análisis propuestas: 1. Formal. El nivel de detalle con el que se plantea la descripción de los elementos del lenguaje permite su procesamiento computacional. 209

212 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN 2. Notación textual en XML. Se describe mediante un DTD. También se utilizan alguna notación gráfica tomada de diagramas UML, pero se desconoce si es posible representar gráficamente los elementos propuestos en su meta-modelo. 3. La finalidad de comunicación no está clara ya que salvo la utilización de los diagramas UML no resulta adecuado para permitir la comunicación entre personas. Con los diagramas UML puede considerarse una finalidad de comunicación reflexiva. 4. Finalidad creativa finalista dado que el objetivo es tener un modelo que pueda ser procesado de forma computacional Expresividad El análisis de CPM de acuerdo al marco considerado proporciona los siguientes resultados: Cuestiones de Descripción. No se han encontrado elementos que permitan la caracterización de estas cuestiones. Cuestiones de Estructura. Las propuestas en cuanto a estructura son muy similares a las de IMS-LD. La agrupación jerárquica de Actividades no se describe como en IMS- LD de acuerdo a una metáfora teatral, pero se corresponde casi perfectamente en cuanto a niveles de agregación. Mención aparte merecen los elementos propuestos en el paquete Pedagógico que permiten la caracterización de escenarios de educación basada en problemas, Problem-Based Learning (PBL). Sin embargo, no se ha podido encontrar la relación entre estos elementos y el resto. Cuestiones de Comportamiento. Las cuestiones más destacadas de esta propuesta se refieren a la posibilidad de describir la forma en que varios participantes pueden actuar en actividades colaborativas o co-operativas. Mediante la utilización de protocolos especificados de acuerdo a diagramas de estado-transición se plantea la posibilidad de modelar dichos comportamientos. Sin embargo, la solución no parece que esté totalmente elaborada para permitir la realización de los modelos en sistemas basados en las TICs Relevancia La relevancia principal de esta propuesta se encuentra en el interés por el modelado de la interacción en situaciones de colaboración entre participantes. Esta propuesta fue desarrollada en la tesis doctoral de Pierre Laforcade (Laforcade, 2004) y las publicaciones existentes se ciñen al contexto de esta tesis. Han desarrollado una herramienta para la creación de diagramas UML denominada Objecteering UML que permite el modelado de unidades didácticas con diagramas UML. Sin embargo se desconoce si esta herramienta dispone de una representación gráfica completa de los elementos propuestos Formalización de Guiones CSCL Los Guiones CSCL han sido propuestos para la descripción de unidades didácticas basadas en la colaboración (Dillenbourg, 2002). Recientemente algunos autores han desarrollado una formalización de estas descripciones (Miao et al., 2005). Estas propuestas provienen de los guiones de colaboración, en los que se contienen descripciones textuales para la organización de unidades didácticas basadas en la colaboración (O Donnel & Dansereau, 1992). Dichos guiones se componían de un conjunto de instrucciones en el que se indican como alumnos y profesores debían formar grupos, como debían interaccionar, abordar la solución de problemas, etc. 210

213 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO Meta-modelo Para el modelado de una Actividad (activity) se plantea la especificación de los Roles (role), los Entornos (environment), los Artefactos (artefact) de Entrada y de salida, las Acciones (actions) pre-/post-/durante la actividad, Propiedades (property) específicas del usuario y de la actividad, Transiciones (transitions) entre Actividades, etc. Algunas de las cuestiones más peculiares de esta propuesta son (ver Figura 8-7): Se introduce un elemento grupo que permite el modelado de grupos. Un grupo se modela mediante la utilización de atributos tales como el nombre, tamaño máximo, tamaño mínimo, super-grupos, sub-grupos, política de formación, etc. Se tratan los artefactos de forma explícita. En este lenguaje un artefacto se trata como un fichero que puede ser de un tipo MIME determinado. Un artefacto será visible en el entorno de creación o consumo de las actividades durante la realización. Acciones y expresiones. Una acción es un mecanismo genérico para modelar características dinámicas de un proceso educativo con colaboración entre los participantes. Algunas acciones se definen en el lenguaje y pueden ser ejecutadas de forma directa por el sistema de ejecución. Además, se añade un mecanismo que permite la declaración de acciones adicionales en las herramientas. Para permitir la definición de procedimientos complejos incorpora una estructura de control en bucle. Una expresión se define como una operación que permite interrogar el contenido de variables o elementos durante la ejecución (e.g. is-member-of-role). Se incluyen transiciones entre actividades. Se adoptan estos elementos de la propuesta de la WfMC (ver sección ) para facilitar la especificación de situaciones complejas de transición entre actividades. Figura 8-7: Elementos de modelado y sus interrelaciones centrales de la propuesta de formalización de CSCL (Miao et al., 2005) 211

214 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Características A continuación se describen las características de esta propuesta de formalización de guiones CSCL: 1. Formal. El nivel de detalle que se alcanza en la descripción de los elementos del lenguaje permitiría su procesamiento computacional. 2. Notación. Se desconoce. 3. La finalidad de comunicación comunicativa no está clara. 4. Finalidad creativa finalista puesto que lo que se persigue es permitir el procesamiento computacional de los modelos Expresividad El análisis de CPM de acuerdo al marco considerado proporciona los siguientes resultados: Cuestiones de Descripción. Se desconoce si utiliza elementos sobre estas cuestiones. Cuestiones de Estructura. Se destacan las siguientes cuestiones: - Se permite la caracterización de Grupos heterogéneos formados por varios Roles y Sub-grupos. - El elemento CSCL Script actúa como forma básica de agrupación de: Roles, Entornos, Actividades, Transiciones y Artefactos. Sin embargo no se considera la posibilidad de agregación jerárquica en cuanto a un CSCL Script compuesto por otros. - En los Entornos se agrupan Contenidos y Herramientas. Cuestiones de Comportamiento. Se amplían las posibilidades de actuación sobre las consideradas en IMS LD. En esta propuesta se reconoce la existencia de acciones sobre Guiones, Actividades, Artefactos, Roles, Grupos, Personas, Transiciones, Entornos y sus relaciones. Además se incluye la posibilidad de invocar operaciones en Herramientas externas. El potencial de modelado con estos elementos es amplio. Sin embargo, en la información disponible sobre la propuesta no se indica como aplicarlos. Señalar que para indicar el paso de una Actividad a otra se prefiere la utilización de Transiciones y no una metáfora teatral como la de IMS-LD Difusión, Herramientas y Utilización Práctica La relevancia de esta propuesta es reducida ya que de momento sólo se tiene información de la misma a través de algunos artículos (Miao et al., 2005; Harrer et al., 2006). En cualquier caso presenta ideas interesantes y se basa en una tradición pedagógica bien establecida. También es interesante indicar que está relacionada con el CSCL SIG Kaleidoscope 31, un grupo europeo formado por investigadores de distintas disciplinas con intereses en aproximaciones educativas basadas en la colaboración E 2 ML E 2 ML (Educational Environment Modeling Language) es un lenguaje semi-formal y visual de modelado de unidades didácticas desarrollado en la Università Della Svizzera Italiana en 31 Sitio Web oficial del CSCL SIG (Computer Support for Collaborative Learning Special Interest Group) Kaleidoscope 212

215 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO Lugano, Suiza (Botturi, 2003a; Botturi, 2003b). Este trabajo surge desde el dominio del diseño didáctico (ver capítulo 2). En este sentido cabe destacar que se desarrolló con el propósito de proporcionar una herramienta que permitiese representar el producto de la aplicación de metodologías de diseño didáctico para facilitar el desarrollo de las mismas y la comunicación entre los usuarios. Para ayudar en el diseño de unidades didácticas proponen la utilización de patrones como definición de soluciones reutilizables que pueden ayudar e inspirar a los diseñadores. Proponen una estructura para la descripción de los patrones en la que se incluyen representaciones en E 2 ML (Belfer & Botturi, 2004) Meta-modelo E 2 ML propone el modelado de unidades didácticas en base a cuatro tipo de documentos: Objetivos, Diagramas de Acción, Lista de Recursos y Diagramas de Conjunto Documento de Objetivos De acuerdo al autor de esta propuesta todas las metodologías de diseño didáctico insisten en la importancia del establecimiento de Objetivos Educativos (learning goals). En E 2 ML se propone un modelo complejo para realizar la representación de dichos objetivos en base a la utilización de dos tipos de documentos: Una Declaración de Objetivos (Goal Statement). Se trata de una tabla en la que se recogen objetivos de alto nivel y su descomposición en sub-objetivos principales. Los objetivos se describen con los elementos siguientes: etiqueta de identificación, declaración, destinatario al que va dirigido, interesado, estrategia pedagógica, evaluación, importancia. Una Representación de Objetivos (Goal Mapping) en un diagrama gráfico. En particular se propone la representación de objetivos en una matriz como la mostrada en la Figura 8-8. Esta matriz permite representar los objetivos y sus relaciones de acuerdo a un modelo que denominan como QUAIL. Se trata de una matriz tri-dimensional para representar los objetivos educativos de acuerdo a tres características: - El tipo de resultado educativo. Los tipos considerados son: conocimiento declarativo, conceptos, procedimientos, actitudes, estrategias educativas, habilidades interpersonales y un tipo complejo que representa una agrupación de distintos tipos. Cada tipo se representa con un elemento gráfico distinto (e.g. cuadrado, círculo, triángulo). - El nivel de conocimiento. Se distinguen cuatro niveles principales: experiencia, comprensión (concept, insight, inquiry), comisión (commitment, reflection) y acción. Cada nivel se presenta en una banda horizontal. - El ámbito de aplicación. Este ámbito describe la extensión en la que el nuevo conocimiento se espera que influya en el alumno. Se distinguen tres ámbitos: recordar, usar y encontrar. Cada ámbito se representa en una banda vertical. En la Figura 8-8 se representan gráficamente los objetivos de un ejemplo. También se utilizan flechas entre objetivos con los que se representan pre-requisitos entre dichos objetivos. 213

216 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Figura 8-8: Ejemplo de objetivos representados en el modelo QUAIL de E 2 ML indicando prerequisitos (Botturi, 2003a) Diagramas de Acción Los Diagramas de Acción (Action Diagrams) son la parte central de E 2 ML. Su propósito es proporcionar una representación estructurada de escenarios educativos en base a la caracterización de actividades. Las actividades, denominadas como Acciones (actions) son realizadas por Actores (actors) desempeñando Roles (roles) específicos utilizando Localizaciones (locations) y Herramientas (tools) y dirigidas a determinados Objetivos (Goals) y Sub-objetivos definidos en la Declaración de Objetivos. En la Figura 8-9 se muestra el esquema para la descripción de Acciones. En la parte superior del diagrama se representa información relativa a la identificación de la Acción: su etiqueta de identificación, nombre tipo y roles involucrados (uno o varios). En el área centralizquierda se permite la descripción del estado inicial, es decir, de las condiciones necesarias y suficientes para la adecuada realización de la Acción. El área central-derecha describe el estado final (deseado) de la realización de la Acción. Por último, la parte inferior del diagrama permite la descripción de los elementos involucrados en dicha realización, incluyendo las localizaciones y las herramientas. Los cuadros que cuelgan de la parte derecha son referencias a Objetivos Educativos a través de etiquetas de identificación utilizadas en la caracterización del documento anterior. 214

217 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO Figura 8-9: Representación gráfica para la caracterización de Acciones en E 2 ML (Botturi, 2003a) Listas de Recursos Se utilizan para indicar los recursos que se utilizan en la unidad didáctica. Propone la utilización de las siguientes listas: Lista de Actores y Roles. Esta lista describe los diferentes roles que desempeñarán las personas involucradas en la unidad didáctica, indicando el nombre del rol y quien lo realizará. Esta lista puede extenderse con información relativa a las características de la persona. Lista de Localizaciones en la que se recojan los nombres de las localizaciones en las que se realizarán las actividades. Lista de Herramientas con descripciones de las herramientas utilizadas en el entorno educativo. Las herramientas no son indicadas de forma fija, sino que se describen sus características funcionales y no funcionales para permitir utilizar durante la realización distintos sistemas Diagramas de Conjunto Los Diagramas de Conjunto (Overview Diagrams) se utilizan para proporcionar una visión de las Acciones en el conjunto del modelo de la unidad didáctica. En E 2 ML se proponen dos visiones diferentes: El Diagrama de Dependencias representa las relaciones entre todas las Acciones. Permite la representación de tres tipos de relaciones: (i) Prerrequisito educativo (la primera Acción permite la consecución de objetivos educativos que son pre-requisito para la segunda Acción), (ii) Producto (la primera Acción produce como material de salida un artefacto que se necesita como material de entrada para la segunda Acción); (iii) Agregación (una Acción es parte de otra Acción). Otra clase de agrupación es la que proporcionan los trails (o grupos lógicos de acciones, como todas las lecciones). La Figura 8-10 muestra las representaciones gráficas propuestas para representar estos elementos. El Diagrama de Flujo de Actividad es una visualización del calendario educativo y proporciona una visión general del flujo de Acciones en el tiempo. Las Acciones son situadas en secuencia o en ramas en paralelo. Para ello las Acciones están conectadas mediante líneas que representan el orden en que deben ser realizadas. Se pueden utilizar los siguientes tipos de bifurcaciones: Condiciones (IF); Opciones (SELECT); Selecciones (AT LEAST X [MAX Y]); en Paralelo (ALL); o en cualquier orden. Además, cada Acción puede tener asignado un momento temporal determinado de inicio 215

218 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN y finalización, o un periodo temporal permitido para su realización. Se utilizan dobles flechas para representar marcos temporales de realización. En la Figura 8-10 se muestran los elementos gráficos propuestos para permitir la representación de estos diagramas Características Se trata de un lenguaje especialmente dirigido a los diseñadores y a facilitar el diseño y la comunicación entre las personas interesadas en dichos diseños. El objetivo final es proporcionar una herramienta que facilite la creación y la comunicación de los elementos involucrados en las unidades didácticas. Por ello sus características como EML son: 1. Informal. No se trata de un lenguaje formal pues no es posible su procesamiento computacional. 2. Notación gráfica. Se utiliza una notación gráfica con elementos originales. 3. Finalidad de comunicación tanto reflexiva como comunicativa. Los distintos elementos del lenguaje pueden ser de utilidad tanto durante la creación de los modelos como para facilitar su comunicación. 4. Finalidad creativa generativa. El objetivo está totalmente en facilitar la creación de los modelos. Figura 8-10: Representaciones gráficas para el Diagrama de Dependencias y el Diagrama de Flujo de Actividad de E 2 ML (Botturi, 2003a) Expresividad En cuanto a nuestro análisis señalar que: Cuestiones de Descripción. Se ocupa de la caracterización de Objetivos Educativos y Metadatos. Se destaca la representación gráfica de los Objetivos ya que se permite una caracterización muy exhaustiva de los mismos, destacándose la posibilidad de establecer relaciones entre ellos. En cualquier caso es importante reconocer que esta visualización de los Objetivos se hace desde un punto de vista práctico de diseño, para permitir que todos los miembros de un equipo puedan indicar y conocer a donde se dirigen. Cuestiones de Estructura. - Participantes. Se definen los Roles que participan en las Actividades. 216

219 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO - En la definición de las Actividades se hace una buena caracterización de los Objetivos. En las Actividades se describen las Entradas y Salidas, y se pueden indicar los Procedimientos para realizar una Actividad. - Entorno. Cabe destacar que además de las Herramientas y Objetos habituales se pueden definir Localizaciones. Cuestiones de Comportamiento. En cuanto al comportamiento es posible describir dependencias entre Actividades, el flujo de Actividades y la transferencia de Objetos de una Actividad a otra. La distinción entre diagramas de dependencias y de flujo de actividad es una propuesta original que no se encuentra en otros lenguajes. También se puede establecer una planificación en un calendario e indicar el carácter obligatorio u opcional de actividades Relevancia La relevancia principal de esta propuesta se encuentra en la notación gráfica propuesta y en la caracterización exhaustiva de objetivos. El hecho de que su origen y propósito se encuentre en el diseño didáctico y no en el procesamiento computacional proporciona una visión complementaria de las características de los EMLs como lenguajes de modelado. Por lo demás indicar que fue desarrollada en la tesis doctoral de Luca Botturi (Botturi, 2003a) y las publicaciones existentes se ciñen al contexto de esta tesis MISA y MOT MISA (Méthode d Ingénierie d un Système d Apprentissage) es una metodología de diseño de unidades didácticas en la que se propone un meta-modelo propio (Paquette et al., 1999). Por su parte, MOT (Modélisation par Objets Typés) proporciona una representación gráfica de los elementos de dicho meta-modelo (Paquette, 2003). El objetivo final de esta metodología es diseñar sistemas educativos basados en las TICs. Este método es el resultado principal de una nueva concepción pedagógica fundamentada en las ciencias cognitivas que denominaron como Ingeniería Instruccional (Instructional Engineering) desarrollada en la Télé-Université de Canadá Meta-modelo El meta-modelo de MISA propone cuatro modelos para permitir la descripción de unidades didácticas: Un Modelo de Conocimiento (Knowledge Model) que representa los Contenidos. En este modelo se asocian competencias a modo de prerrequisitos y de objetivos con Contenidos. Un Modelo Didáctico que es en esencia una red de Unidades Didácticas y Eventos a la que se asocian competencias de Conocimiento y de Objetivo. En este modelo se indican Actividades de aprendizaje y de soporte ligadas con los Recursos necesarios para su realización: Instrumentos (elementos media que mantienen contenidos), Herramientas, Enlaces de Comunicación, Servicios y Localizaciones. Se trata por tanto de la típica relación entre Actividades y Entornos conteniendo Recursos que se plantea en los distintos EMLs. 32 Estas publicaciones pueden encontrarse en el siguiente sitio Web: 217

220 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Uno o varios Modelos de Materiales Educativos de forma opcional. Cada uno de estos modelos agrupa Recursos de Contenido en una unidad de elementos media denominada como Material de Elementos Media (correspondiente con el concepto de LO). Uno o varios Modelos de Entrega en los que se organizan los Materiales de Elementos Media (descritos en los Modelos de Materiales Educativos) y los otros tipos de Recursos descritos en el Modelo Didáctico tales que Instrumentos, Herramientas, Enlaces de Comunicación (tales como el correo electrónico o presencial), Servicios y Localizaciones (que representan donde tiene lugar el acto educativo). En cada Modelo de Entrega se establece la forma en que los actores utilizan o producen Recursos: - Los Instrumentos son los únicos Recursos que mantienen Contenido y están asociados con una parte del Modelo de Conocimiento. Se distinguen de los Materiales Educativos en que pueden ser necesarios o producidos en las Actividades (y pueden ser modificados por los usuarios). - Por su parte los Materiales Educativos (a modo de LOs), que son descritos en otro modelo y también están asociados a una parte del Modelo de Conocimiento, no pueden ser modificados por los usuarios. Un ejemplo de Material Educativo es un cuestionario o un examen. Dicho Material se compone de elementos media y se pueden asociar con una parte del Modelo de Conocimiento (a través de las Competencias correspondientes) El Modelo Didáctico En MISA un Modelo Didáctico se describe con los elementos de la Figura La Red de Eventos Educativos (learning events network) es el elemento central de cualquier modelo de unidad didáctica. Dicha Red se compone de Eventos Educativos (learning events), Recursos (resources), Enlaces (links) y Reglas (rules). 218

221 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO 1 L e a r n i n g E v e n t s N e t w o r k 1.. * 1 1 * E v o l u t i o n r u l e s E v a l u a t i o n r u l e s C o l l a b o r a t i o n r u l e s A d a p t a t i o n r u l e s * R u l e s * 1.. * 0.. * * * * 1.. * 1.. * L e a r n i n g E v e n t L e a r n i n g U n i t * O t h e r L i n k s * R e f e r e n c e s C L i n k s P I/P R L U S u b - M o d e l L e a r n i n g S c e n a r i o * * T r a i n e r S c e n a r i o 1 1 C o n t e n t E x p e r t S e n a r i o I n s t r u c t i o n a l S c e n a r i o I s A S u b M o d e l M a n a g e r S c e n a r i o * * * 1 P r e r e q u i s i t e c o m p e t e n c i e s 1 A s s i s t a n c e S c e n a r i o * U s e s K n o w l e d g e M o d e l * * * P e r f o r m s * * U s e s r e s o u r c e * * * * T a r g e t c o m p e t e n c i e s 1 H a s S u b M o d e l A C T O R A C T I V I T Y R E S O U R C E P r o d u c e s * * 1.. * M a t e r i a l S u b - M o d e l R e f e r e n c e s * * S e r v i c e Tool I n s t r u m e n t I s G r o u p e d I n M a t e r i a l * * C o m m u n i c a t i o n L i n k L o c a t i o n E v a l u a t i o n M a t e r i a l Figura 8-11: Elementos para la representación de Modelos Didácticos en MISA (Paquette, 2003) Los Eventos Educativos pueden contener a otros Eventos Educativos agregados jerárquicamente. La jerarquía de Eventos Educativos se construye con Enlaces C que indican Composición. Una Unidad Educativa (learning unit) es un tipo especial de Evento Educativo que no se descompone en otros Eventos Educativos. Una Unidad Educativa tiene objetivos y prerrequisitos, proporcionados por competencias definidas en el Modelo de Conocimiento. Una Unidad Educativa hace referencia exactamente a un Escenario Didáctico (InstructionalScenario) en el que se agrupan Actores, Recursos, Actividades y Enlaces. Los Actores se relacionan con Actividades (utilizando Enlaces R) para utilizar o producir Recursos (utilizando Enlaces I/P). También se puede indicar precedencia entre Actividades (utilizando Enlaces P) pero no composiciones entre ellas (con Enlaces C). De la misma forma que en los Eventos Educativos se pueden asociar Reglas de adaptación, colaboración, evaluación y ejecución con Actividades (utilizando Enlaces R). El Escenario Didáctico se divide en varios sub-conjuntos: Escenario de Aprendizaje (Learning Scenario) que agrupa las Actividades realizadas por un alumno y sus Recursos asociados y el Escenario de Asistencia (Assistance Scenario) que agrupa las actividades realizadas por el resto de los actores (asistentes) y sus Recursos asociados. Este Escenario se 219

222 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN divide a su vez en varios sub-conjuntos: Escenario del Entrenador, Escenario del Experto en Contenidos, Escenario de Gestión, etc El Lenguaje MOT La especificación de los distintos modelos MISA se puede realizar en el lenguaje gráfico MOT. Este lenguaje emplea figuras geométricas que identifican el tipo de objeto y arcos etiquetados que representan las relaciones entre los objetos. En MOT se utilizan óvalos para representar Actividades que son realizadas por Actores. Estas Actividades se asignan a alumnos indicando una relación R con una etiqueta L y con los asistentes por medio de una relación R con una etiqueta F. Los Recursos se representan con Rectángulos utilizando etiquetas para señalar los diferentes tipos: I para Instrumentos, T para Herramientas, S para Servicios, C para Comunicación o L para Localización. Los Recursos no marcados son productos generados durante una Actividad. Las Reglas se representan con Hexágonos y también se etiquetan para señalar su tipo: X para Ejecución, E para Evaluación, C para Colaboración y A para Adaptación. En la Figura 8-12 se representa con los gráficos de MOT un Escenario Educativo de MISA. En la parte del Escenario de Aprendizaje (en blanco) los alumnos son asociados con 6 Actividades, empezando con el análisis de un sistema electrónico para diagnosticar fallos. Una Regla de Colaboración (C) establece que los alumnos tienen que trabajar en equipos de 2. Las Reglas de Ejecución (X) definen la interacción en la realización de Actividades. A través de estos ciclos, utilizando LOs como entradas, cada equipo produce resultados intermedios y una lista final de componentes por defecto. En el Escenario de Asistencia (en gris) un asistente distribuye sistemas a equipos, proporciona recomendaciones utilizando un foro y transferencia de documentos y producir servicios de evaluación para alumnos, entrenadores y gestores de entrenamiento MOT+LD Recientemente desde este trabajo se ha propuesto utilizar la representación gráfica de MOT para reflejar el meta-modelo de IMS-LD permitiendo su edición gráfica. En este sentido han desarrollado una herramienta MOT+LD (Paquette, 2006). 220

223 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO F Assessment Distribute systems to teams R Feedback S I/P R Coach learners R S results I/P Evaluate results I/P I/P I/P I/P I I/P System to analyse I/P 1- Analyse I/P I/P R L List of modules and components I/P R If no more modules, end X I/P C Document transfer Forum C I/P I/P Liste of default components I/P 6 - Add default to list and report schema of the system R Selected module I/P 2- Choose a module R L X If no more components, go 2 R L R R T Tool kit I/P C Teams of 2 I/P 3- Identify list of components R R 4- Select a component P 5- Compare component to a norm I/P Module components I/P X If norm satisfied, go 4 R X R If norm not satisfied, go 6 Figura Ejemplo de un Escenario Educativo en MOT (Paquette et al., 1999) Características Se trata de un lenguaje especialmente dirigido a los diseñadores y a facilitar el diseño de unidades didácticas, pero también de una propuesta que puede llegar a ser procesada de forma computacional. Sin embargo, la documentación existente no permite asegurar este extremo puesto que muchos de los elementos de la propuesta no son especificados con el suficiente grado de detalle (e.g. Enlaces y Reglas). A continuación se describe el lenguaje propuesto en MISA de acuerdo a las características identificadas: 1. Informal. No se trata de un lenguaje formal en el sentido de que no es posible su procesamiento computacional debido a la falta de detalle en algunos elementos. En cualquier caso la consecución de dicho nivel de detalle puede resultar ser viable. 2. Notación gráfica. Se utiliza una notación original en la que se proponen distintas figuras geométricas y flechas de relación. Sin embargo no está clara la representación y el detalle de Enlaces y Reglas. 3. Finalidad de comunicación tanto reflexiva como comunicativa, pues la representación gráfica de los elementos permite tanto reflexionar sobre los modelos como transmitir el contenido de los mismos a otras personas. 4. Finalidad creativa generativa. La capacidad gráfica del lenguaje favorece sobre todo el diseño de los modelos de unidades didácticas Expresividad El potencial expresivo de este lenguaje es muy alto. El análisis de esta propuesta permite indicar que: 221

224 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Cuestiones de Descripción. No dispone específicamente de metadados, objetivos ni prerrequisitos. En su lugar se definen competencias que se relacionan en el Modelo de Conocimiento, permitiendo de esta forma la representación de objetivos y prerrequisitos. Además este Modelo de Conocimiento se puede relacionar con Contenidos y otros Recursos utilizados durante la Unidad Educativa. También es interesante la idea propuesta sobre la determinación automática de Eventos Educativos en función de las competencias que se deseen alcanzar en base a las relaciones definidas de forma anticipada. Se dice que esto se hace de forma similar a la metodología de ingeniería del software KADS (Breuker & van de Velde, 1994). Cuestiones de Estructura. - Participantes. Se distingue entre dos roles principales: Alumno y Asistente. El asistente se puede especializar a su vez en tres roles: Gestor, Experto en Contenidos e Instructor. - Actividades. Los elementos que se pueden caracterizar como Actividades al modo de IMS-LD son los Eventos Educativos y los Escenarios Didácticos. Los Eventos Educativos permiten la caracterización de cualquier unidad didáctica en base a un número indefinido (a diferencia de IMS-LD) de niveles de jerarquía de agregación de otras Actividades, utilizando para ello Enlaces C (Composición). Por su parte los Escenarios Didácticos son las Actividades básicas que no se componen de otras Actividades, en las que pueden participar uno o varios Actores realizando varias actividades (que en este caso representan objetivos) en Entornos. Además, se permite indicar cuales son los Recursos asociados con las Actividades utilizando Enlaces I/P (Entrada/Producto). - Entorno. Los Entornos no se definen de forma explícita. Se compone de Materiales Educativos, Instrumentos (Contenidos), Herramientas, Servicios, Enlaces de Comunicación y Localizaciones. Los Recursos de Contenido se relacionan con partes del Modelo de Conocimiento y con las herramientas que pueden utilizarlos. Cuestiones de Comportamiento. El comportamiento se organiza entorno a Eventos Educativos, Enlaces y Reglas. Las Actividades de MISA (Eventos Educativos y Escenarios Didácticos) se pueden agrupar entre sí mediante: - Los Enlaces P para especificar la precedencia entre Actividades. Las posibilidades concretas de estos Enlaces P no se han encontrado. - Los Enlaces R permiten relacionar las Actividades con Reglas. Estas Reglas establecen condiciones relativas a la Ejecución, la Evaluación, la Colaboración y la Adaptación de dichos elementos. Las posibilidades concretas de estas Reglas no se han encontrado Relevancia La relevancia de esta propuesta desde el punto de vista de los EMLs es considerable. Los primeros trabajos de esta iniciativa se remontan a principios de la década de los 90 en las que se investigaba sobre el diseño didáctico. En esa línea se desarrolló el meta-modelo presentado en esta sección. Las ideas principales del mismo son muy similares a las de IMS-LD. Sin embargo, al mismo tiempo plantea una forma de representación alternativa que resulta muy 222

225 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO interesante. La difusión de esta propuestas también es considerable, pudiéndose encontrar numerosas publicaciones en revistas, libros y congresos 33. También existen varias herramientas tanto para la autoría como para la realización de modelos de unidades didácticas en MISA y MOT. MOT también es el nombre de un software que permite construir modelos utilizando las representaciones gráficas de acuerdo a sus propuestas. Por su parte disponen de como sistema de realización de unidades didácticas. Se trata de un entorno software para la entrega de cursos a través de Internet. Antes de finalizar señalar que estos desarrolladores consideran que su metodología se complementa perfectamente con IMS-LD: mientras que MISA ayuda al diseño de los modelos y representaciones gráficas IMS-LD ayuda a proporcionar una representación computacional estandarizada. En esta línea disponen de un sistema MOT+ adaptado para permitir la autoría de modelos conformes con IMS-LD nivel A (de la Teja et al., 2005) Xedu En Xedu (Buendía, 2003; Buendía & Díaz, 2003) se realiza una propuesta de EML en la que se conjuga el modelado computacional de unidades didácticas con el diseño del sistema software para la realización de dichas unidades Meta-modelo La propuesta para la representación de modelos de unidades didácticas se compone de un Modelo de Información y de un Modelo de Comportamiento. Sin embargo, el Modelo de Comportamiento trata sobre el sistema computacional que se encarga de la realización de las unidades didácticas. Por tanto no es de interés para este análisis. En el Modelo de Información propone la utilización de tres elementos: Perfil de Usuario, Escenario Educativo y Estructura Didáctica Perfil de usuario El Perfil de Usuario (User Profile) permite representar información sobre cada uno de los usuarios que intervienen en la unidad didáctica, tanto alumnos como docentes. Los atributos que se pueden mantener sobre un usuario son su identificador y el grupo al que pertenece. Los tipos de los usuarios pueden ser: Tutor, Pedagogo, Alumno, Profesor o Autor. Para un alumno es posible mantener datos que caractericen su perfil de usuario: preferencias, objetivos y competencias. Además, sobre todos los usuarios se pueden utilizar los siguientes elementos de información: Gestión Educativa (Learning Management) representa información relacionada con la interacción del usuario. En cada Escenario Educativo puede mantenerse distinta información de Gestión Educativa para cada rol. Gestión de Recursos (Resource Management) representa información sobre la utilización de recursos. Hay dos tipos de recursos: las entidades de Estructuras Didácticas que son gestionadas por usuarios Profesor; y los repositorios de Proveedores de Contenidos Educativos (ECPs) gestionados por usuarios Autor. 33 Los autores de este trabajo mantienen varios sitios Web con información y documentación sobre MISA y MOT: y 223

226 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN Figura 8-13: Escenario Educativo de Xedu (Buendía, 2003) Escenario Educativo El Escenario Educativo (Learning Scenario) permite la descripción de procesos educativos considerando la caracterización de objetivos, actividades, condiciones en las que se desarrollan y los resultados educativos esperados. Un Escenario Educativo se compone de tres elementos principales (ver Figura 8-13): Estructura de Objetivos (GoalStructure). Permite la descripción de los objetivos teniendo en cuenta su agregación jerárquica. Los objetivos también pueden clasificarse en dependientes e independientes del dominio y pueden ser divididos en otras categorías como: memoria, razonamiento, etc. Conjunto de Actividades (ActivitySet). En la descripción de cada Actividad se tienen que describir cuatro componentes: Objetivo (mediante la referencia a uno o varios de los objetivos de la Estructura de Objetivos), Prerrequisitos (condiciones), Tarea y Resultados (valores posibles obtenidos de la Actividad). Gestión (Management). Permite la descripción de formas de control en el Escenario Educativo. Se pueden utilizar dos tipos de entidades: Condiciones que describen aspectos generales del escenario (e.g. modos de interacción, modos de control); y Resultados que representan los productos obtenidos de las Actividades (e.g. niveles Realización y de Acción). También se pueden establecer relaciones semánticas entre las entidades de Gestión y Actividad, tales como Asignación (Assigns) que configura los parámetros de control para cada Tarea y conecta niveles de Realización a Resultados de Actividad Estructura Didáctica La Estructura Didáctica (Didactic Structure) se define como el conjunto de recursos y contenidos educativos organizados de forma didáctica. Se compone de un Conjunto de Estructuras de Conocimiento (knowledgestructureset) y de un Conjunto de Tareas Didácticas (InstructionalTaskSet). Las Estructuras de Conocimiento se utilizan para organizar contenidos 224

227 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO en unidades denominadas Objetos de Conocimiento (Knowledge Objects). Las Tareas Didácticas se ocupan del acceso a los Objetos de Conocimiento Características Xedu es una propuesta de un EML cuyo objetivo es explorar el desarrollo del sistema software que permita la realización de los modelos. En este sentido no se preocupa tanto del lenguaje como de su procesamiento computacional: 1. Formal. Dado que su propósito final es permitir la ejecución de los modelos. 2. Notación textual en XML de acuerdo a un esquema. No se propone ninguna notación gráfica. 3. La finalidad de comunicación no está clara ya que su notación textual no facilita ni la reflexión individual ni la comunicación con otras personas. 4. Finalidad creativa finalista Expresividad En cuanto al análisis realizado de acuerdo al esquema de los EMLs se tiene que: Cuestiones de Descripción. Se trata la caracterización de objetivos. Cuestiones de Estructura. Las propuestas realizadas no presentan novedades relevantes: - Participantes. Identifica los siguientes actores: tutor, pedagogo, alumno, profesor y autor. Se mantienen propiedades de los alumnos relativas a preferencias, objetivos y competencias, así como datos específicos para cada Rol en cada Actividad. - Actividades. Se identifican los siguientes tipos: exploring, tutoring, running y modelling. Se pueden agregar actividades. Se tiene una entidad para establecer las condiciones en las que se realiza la actividad: management. - Entorno. La descripción de los recursos de aprendizaje en contenidos y LOs incluye además de su estructuración la forma en que se puede acceder a los mismos. Cuestiones de Comportamiento. Se permite establecer las condiciones en que se realizará la actividad: (i) interacción, definiendo el modo de interacción (e.g. interfaz gráfica o de texto), roles de comunicación (e.g. individual/ en colaboración) o modo de presentación; (ii) control, relacionado con el secuenciado y planificación de actividades; (iii) resultados que se obtendrán con la actividad Relevancia Esta propuesta fue desarrollada en la tesis doctoral de Felix Buendía García (Buendía, 2003), en relación con la que se han publicado varios artículos en congresos y revistas. Los autores desconocen la posible repercusión que haya podido tener esta propuesta y si se continuó su desarrollo con posterioridad a la realización de esta tesis Iniciativas Similares En esta sección se describen algunas propuestas que se desarrollan en base a los mismos principios y fundamentos que los EMLs. Sin embargo, dichas propuestas no son consideradas como EMLs propiamente dichos, debido a que o bien no se han desarrollado como lenguajes, (sino que se presentan como aplicaciones informáticas) o bien no satisfacen la definición considerada de EML. 225

228 TECNOLOGÍAS ACTUALES EN TELEFORMACIÓN LAMS LAMS 34 (Learning Activity Management System) es una herramienta de autoría y realización de modelos de unidades didácticas desarrollada por la MacQuarie University de Sidney (Australia) y WebMCQ Ltd. Esta herramienta se fundamenta en una interfaz de usuario muy intuitiva que facilita el trabajo de los usuarios finales. Su modo de utilización es muy sencillo proporcionando funcionalidades de arrastrar y soltar elementos gráficos. Todos los elementos de LAMS se representan de forma gráfica. Se proporcionan varios tipos de actividades educativas específicas como discusiones síncronas (e.g. Chat), escenarios basados en roles, formación de grupos, etc. Los tipos de actividades son fijos, pero con ellos se cubre un conjunto amplio de necesidades. Las relaciones entre los elementos de los modelos también se representan de forma completamente gráfica mediante conexiones. La última versión tiene una cierta compatibilidad con IMS-LD nivel A aunque para ello necesita la introducción de extensiones (LAMS, 2006) COW Cooperative Open Workflows (COW) fue desarrollado en la universidad francesa de Lille como tesis doctoral de T. Vantroys (Vantroys, 2003). Su objetivo era relacionar los EMLs centrados en el concepto de actividad con los sistemas de workflow, para permitir la ejecución de escenarios pedagógicos (Vantroys & Peter, 2001). Como parte de este trabajo han propuesto un lenguaje que puede considerarse como nuevo EML. Han desarrollado un nuevo metamodelo por dos motivos: (i) su campo de actuación no se limita al aprendizaje sino que busca servir para otros dominios relacionados con el CSCW; y (ii) se inició antes del desarrollo de los EMLs. En la Figura 8-14 puede verse la representación gráfica del meta-modelo propuesto. Los dos conceptos fundamentales son el de proceso y actividad. El concepto de proceso se utiliza fundamentalmente dentro de los sistemas de workflow, mientras que el concepto de actividad se considera un elemento fundamental en los EMLs. Figura Meta-modelo de COW (Vantroys, 2003) Las características más importantes de esta propuesta son: Las entidades Proceso (Process) y Actividad (Activity) están separadas para permitir una mayor flexibilidad. 34 Página Web oficial de LAMS en 226

229 LENGUAJES DE MODELADO EDUCATIVO Las Actividades no son agregaciones dentro de un Proceso. Se describen de forma independiente y pueden utilizarse dentro de un proceso a través de una entidad que la referencia: ActivityLink. Un Proceso se compone de dos entidades: Transition y ActivityLink. ActivityLink representa una Actividad dentro de un proceso. La entidad Transition se descompone en dos entidades: Data Flow y Control Flow. Control Flow determina las relaciones de coordinación entre las diferentes ActivityLink, mientras que DataFlow representa el flujo de datos entre diferentes ActivityLink. Una Actividad puede consistir en un proceso. De esta forma se permite la noción de subproceso. Se pueden caracterizar actividades de enrutamiento. Este tipo de actividades no plantean la consecución de objetivos, sino que se trata de puntos de sincronización o enrutamiento entre diferentes flujos entrantes y salientes Active Document El sistema Active Document (AD) (Verdejo et al., 2003b) permite la descripción y realización de actividades educativas en colaboración en un entorno distribuido (ver Figura 8-15). Su desarrollo se ha enfocado principalmente a entornos educativos para ciencias experimentales (e.g. química). Plantea la realización de prácticas de laboratorio que se dividen en actividades y esas actividades en tareas, utilizando para ello conceptos específicos de experimentación (curso, prácticas de laboratorio, experimentos, actividades, tareas de rol). Figura Arquitectura del sistema Active Document (Verdejo et al., 2003a) Para describir las actividades en colaboración se incluye la descripción de los siguientes elementos: Las actividades a realizar (en el documento Description AD). Las actividades pueden agruparse para proporcionar secuenciado de acuerdo a prerrequisitos. La definición de una actividad incluye: (i) el objetivo de la actividad; (ii) las tareas y sub-tareas para cada 227

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